Python信號 (signal包，部分os包)

在了解了Linux的信號基礎(chǔ)之后，Python標(biāo)準(zhǔn)庫中的signal包就很容易學(xué)習(xí)和理解。signal包負(fù)責(zé)在Python程序內(nèi)部處理信號，典型的操作包括預(yù)設(shè)信號處理函數(shù)，暫停并等待信號，以及定時發(fā)出SIGALRM等。要注意，signal包主要是針對UNIX平臺(比如Linux, MAC OS)，而Windows內(nèi)核中由于對信號機制的支持不充分，所以在Windows上的Python不能發(fā)揮信號系統(tǒng)的功能。
定義信號名
signal包定義了各個信號名及其對應(yīng)的整數(shù)，比如
import signal
print signal.SIGALRM
print signal.SIGCONT
Python所用的信號名和Linux一致。你可以通過
$man 7 signal
查詢
預(yù)設(shè)信號處理函數(shù)
signal包的核心是使用signal.signal()函數(shù)來預(yù)設(shè)(register)信號處理函數(shù)，如下所示：
singnal.signal(signalnum, handler)
signalnum為某個信號，handler為該信號的處理函數(shù)。我們在信號基礎(chǔ)里提到，進程可以無視信號，可以采取默認(rèn)操作，還可以自定義操作。當(dāng)handler為signal.SIG_IGN時，信號被無視(ignore)。當(dāng)handler為singal.SIG_DFL，進程采取默認(rèn)操作(default)。當(dāng)handler為一個函數(shù)名時，進程采取函數(shù)中定義的操作。
import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
    print('I received: ', signum)

# register signal.SIGTSTP's handler
signal.signal(signal.SIGTSTP, myHandler)
signal.pause()
print('End of Signal Demo')
在主程序中，我們首先使用signal.signal()函數(shù)來預(yù)設(shè)信號處理函數(shù)。然后我們執(zhí)行signal.pause()來讓該進程暫停以等待信號，以等待信號。當(dāng)信號SIGUSR1被傳遞給該進程時，進程從暫停中恢復(fù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)，執(zhí)行SIGTSTP的信號處理函數(shù)myHandler()。myHandler的兩個參數(shù)一個用來識別信號(signum)，另一個用來獲得信號發(fā)生時，進程棧的狀況(stack frame)。這兩個參數(shù)都是由signal.singnal()函數(shù)來傳遞的。
上面的程序可以保存在一個文件中(比如test.py)。我們使用如下方法運行:
$python test.py
以便讓進程運行。當(dāng)程序運行到signal.pause()的時候，進程暫停并等待信號。此時，通過按下CTRL+Z向該進程發(fā)送SIGTSTP信號。我們可以看到，進程執(zhí)行了myHandle()函數(shù), 隨后返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行。(當(dāng)然，也可以用$ps查詢process ID, 再使用$kill來發(fā)出信號。)
(進程并不一定要使用signal.pause()暫停以等待信號，它也可以在進行工作中接受信號，比如將上面的signal.pause()改為一個需要長時間工作的循環(huán)。)
我們可以根據(jù)自己的需要更改myHandler()中的操作，以針對不同的信號實現(xiàn)個性化的處理。
定時發(fā)出SIGALRM信號
一個有用的函數(shù)是signal.alarm()，它被用于在一定時間之后，向進程自身發(fā)送SIGALRM信號:
import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
    print("Now, it's the time")
    exit()

# register signal.SIGALRM's handler
signal.signal(signal.SIGALRM, myHandler)
signal.alarm(5)
while True:
    print('not yet')
我們這里用了一個無限循環(huán)以便讓進程持續(xù)運行。在signal.alarm()執(zhí)行5秒之后，進程將向自己發(fā)出SIGALRM信號，隨后，信號處理函數(shù)myHandler開始執(zhí)行。
發(fā)送信號
signal包的核心是設(shè)置信號處理函數(shù)。除了signal.alarm()向自身發(fā)送信號之外，并沒有其他發(fā)送信號的功能。但在os包中，有類似于linux的kill命令的函數(shù)，分別為
os.kill(pid, sid)
os.killpg(pgid, sid)
分別向進程和進程組(見Linux進程關(guān)系)發(fā)送信號。sid為信號所對應(yīng)的整數(shù)或者singal.SIG*。
實際上signal, pause，kill和alarm都是Linux應(yīng)用編程中常見的C庫函數(shù)，在這里，我們只不過是用Python語言來實現(xiàn)了一下。實際上，Python 的解釋器是使用C語言來編寫的，所以有此相似性也并不意外。此外，在Python 3.4中，signal包被增強，信號阻塞等功能被加入到該包中。我們暫時不深入到該包中。數(shù)據(jù)分析師培訓(xùn)
總結(jié)
signal.SIG*
signal.signal()
signal.pause()
signal.alarm()