Python:线程之定位与销毁

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匿名技术用户   2021-4-7 05:38   77   0

背景

开工前我就觉得有什么不太对劲,感觉要背锅。这可不,上班第三天就捅锅了。

我们有个了不起的后台程序,可以动态加载模块,并以线程方式运行,通过这种形式实现插件的功能。而模块更新时候,后台程序自身不会退出,只会将模块对应的线程关闭、更新代码再启动,6 得不行。

于是乎我就写了个模块准备大展身手,结果忘记写退出函数了,导致每次更新模块都新创建一个线程,除非重启那个程序,否则那些线程就一直苟活着。

这可不行啊,得想个办法清理呀,要不然怕是要炸了。

那么怎么清理呢?我能想到的就是两步走:

找出需要清理的线程号 tid;

销毁它们;

找出线程ID

和平时的故障排查相似,先通过 ps 命令看看目标进程的线程情况,因为已经是 setName 设置过线程名,所以正常来说应该是看到对应的线程的。 直接用下面代码来模拟这个线程:

Python 版本的多线程

输出:

可以看到在 Python 里面输出的线程名就是我们设置的那样,然而 Ps 的结果却是令我怀疑人生:

正常来说不该是这样呀,我有点迷了,难道我一直都是记错了?用别的语言版本的多线程来测试下:

C 版本的多线程

输出:

用 PS 命令再次验证:

这个才是正确嘛,线程名确实是可以通过 Ps 看出来的嘛!

不过为啥 Python 那个看不到呢?既然是通过setName设置线程名的,那就看看定义咯:

看到这里其实只是在Thread对象的属性设置了而已,并没有动到根本,那肯定就是看不到咯~

这样看起来,我们已经没办法通过ps或者/proc/这类手段在外部搜索 python 线程名了,所以我们只能在 Python 内部来解决。

于是问题就变成了,怎样在 Python 内部拿到所有正在运行的线程呢?

threading.enumerate可以完美解决这个问题!Why?

Because 在下面这个函数的 doc 里面说得很清楚了,返回所有活跃的线程对象,不包括终止和未启动的。

因为拿到的是 Thread 的对象,所以我们通过这个能到该线程相关的信息!

请看完整代码示例:

输出:

代码看起来有点长,但是逻辑相当简单,Thread-test1和Thread-test2都是打印出当前的 pid、线程 id 和 线程名字,然后 3s 后退出,这个是想模拟线程正常退出。

而Checker线程则是每秒通过threading.enumerate输出当前进程内所有活跃的线程。

可以明显看到一开始是可以看到Thread-test1和Thread-test2的信息,当它俩退出之后就只剩下MainThread和Checker自身而已了。

销毁指定线程

既然能拿到名字和线程 id,那我们也就能干掉指定的线程了!

假设现在Thread-test2已经黑化,发疯了,我们需要制止它,那我们就可以通过这种方式解决了:

在上面的代码基础上,增加和补上下列代码:

输出

一顿操作下来,虽然我们这样对待Thread-test2,但它还是关心着我们:多喝热水

PS: 热水虽好,八杯足矣,请勿贪杯哦。

书回正传,上述的方法是极为粗暴的,为什么这么说呢?

因为它的原理是:利用 Python 内置的 API,触发指定线程的异常,让其可以自动退出;

万不得已真不要用这种方法,有一定概率触发不可描述的问题。切记!别问我为什么会知道...

为什么停止线程这么难

多线程本身设计就是在进程下的协作并发,是调度的最小单元,线程间分食着进程的资源,所以会有许多锁机制和状态控制。

如果使用强制手段干掉线程,那么很大几率出现意想不到的bug。 而且最重要的锁资源释放可能也会出现意想不到问题。

我们甚至也无法通过信号杀死进程那样直接杀线程,因为 kill 只有对付进程才能达到我们的预期,而对付线程明显不可以,不管杀哪个线程,整个进程都会退出!

而因为有 GIL,使得很多童鞋都觉得 Python 的线程是Python 自行实现出来的,并非实际存在,Python 应该可以直接销毁吧?

然而事实上 Python 的线程都是货真价实的线程!

什么意思呢?Python 的线程是操作系统通过 pthread 创建的原生线程。Python 只是通过 GIL 来约束这些线程,来决定什么时候开始调度,比方说运行了多少个指令就交出 GIL,至于谁夺得花魁,得听操作系统的。

如果是单纯的线程,其实系统是有办法终止的,比如:pthread_exit,pthread_kill或pthread_cancel

很可惜的是: Python 层面并没有这些方法的封装!我的天,好气!可能人家觉得,线程就该温柔对待吧。

如何温柔退出线程

想要温柔退出线程,其实差不多就是一句废话了~

要么运行完退出,要么设置标志位,时常检查标记位,该退出的就退出咯。

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