如何理解python中信号Signal?

信号signal 是python进程间进行信号发送的一种机制,其原理是操作系统对进程的控制,是一种程序中断一个进程一旦接收到信号就会打断原来的程序执行流程来处理信号。

那么singanl到底有什么用呢?

siganl的应用:

1. 故障定位技术(进程的底层故障,例如进程突然中断和一些可能性较小的故障)

2. 对进程的流程控制 

首先说说与信号signal有关的几个函数

(1)os.kill(pid,sig)

发送一个信号给某个进程

参数解析:

pid 指定发送信号的进程号

sig  要发送的信号代号(需要通过signal模块获取)

(2)signal.alarm(sec)  非阻塞函数

设置时钟信号,在一定时间后给自身发送一个SIGALRM信号

原理: 时钟的创建是进程交由操作系统内核(kernal)帮助创建的

时钟和进程之间是异步执行的,当时钟到时,内核会发送信号给进程,进程接收信号进行相应的响应操作.这就是所谓的python异步处理方案.

后面的时钟会覆盖前面的时钟,一个进程只有一个挂起的时钟

名词的理解:

异步: 程序在执行中利用内核功能帮助完成必要的辅助操作,不影响应用层持续执行

注意: 这里的同步和异步机制是相对多进程而言的.(注意与多线程的异步执行相区分,之后我会写写多线程的异步机制的相关文章)

在进程中通信这个概念下,只有singal是异步执行的,另外python进程间通信的机制还有pipe(管道),queue(队列),value(共享空间)等等

有机会会将这几种机制进行一个对比

(3)signal.pause()

阻塞进程,等待一个信号.当接收到信号时就会停止阻塞

例如:等待signal()函数的发送

(4)signal.signal(sig,handler)

当进程运行过程中出现故障异常或者需要进程间通信时,操作系统内核/进程发出处理信号

参数理解:

sig 要处理的信号名称

handler 信号处理方法   可选值: SIG_DFL   表示默认方法处理

SIG_IGN    表示忽略这个信号(一般为了避免父进程和子进程的互相干扰而使用)

func       自定义函数(实际上是回调函数的一类,信号发生时,调用处理函数,完成之后,回到原来的位置继续执行下面的程序)

自定义函数格式: (跟定义python普通函数的定义没有区别)

def  func(sig,frame):

sig : 接收到的信号

frame: 信号结构对象(可以通过结构对象查看信号信息,基本不用)

signal函数实际上是一个异步处理函数,只要执行了该函数,则进程任意时候接收到相应信号都会处理

这里的异步就是上文提到的异步机制,是计算机内核程序与本进程间同时运行,互相不干扰的一种机制,对于进程的正常执行有着关键的作用。

这种异步机制在任何后端编程语言中都是存在的,只不过实现的方式和细节不一样而已。

那么singnal怎么用呢?

一般信号signal是在需要检测异常的程序的开头就定义好了,程序顺序向下运行时,一旦捕获到操作系统发出的signal或者其他进程发出的signal

马上就会停止当前的程序运行状态,去处理捕获到的signal。