Python中挂起进程而非阻塞线程的正确实现
本文介绍如何在Python中实现进程级别的暂停而非线程阻塞。通过对比sleep()导致的阻塞与psutil库提供的suspend/resume方法,展示了如何挂起整个进程及其所有线程。文章包含基于读者-写者模型的测试代码,验证了进程挂起后子线程停止运行,恢复后继续执行的效果,适用于需要精确控制进程执行状态的场景。
进程挂起与线程阻塞的区别
在处理程序暂停需求时,核心区别在于是将整个进程挂起(Suspend)还是仅让当前执行流阻塞(Block)。
若直接使用sleep()函数,当前线程会进入阻塞状态,但同一进程下的其他线程仍会继续运行。
假设一个进程包含两个线程,当其中一个线程调用sleep()时,另一个线程并不会停止,而是继续执行其任务。
为了实现真正的进程级暂停,建议利用psutil库提供的进程控制功能。
使用psutil实现进程挂起
import psutil
p = psutil.Process(pid)
p.suspend() #挂起进程
p.resume() #恢复进程
读者-写者模型测试示例
为验证这一机制,构建了一个简单的多进程示例,其中包含两个子线程:负责数据读取的Reader线程和负责数据写入的Writer线程,以此模拟经典的读者-写者问题场景。
Process:
import threading
from time import ctime, sleep
import ThreadInReadAndWriteProblem
import multiprocessing
import os
class Process(multiprocessing.Process):
def __init__(self):
multiprocessing.Process.__init__(self) #手动实现父类
pid = os.getpid()
def run(self):
print '当前运行进程PID : %s ' %self.pid #子线程的id与父进程的pid相同 属于 同一个进程
for i in range(0,5):
r = ThreadInReadAndWriteProblem.Reader()
w = ThreadInReadAndWriteProblem.Writer()
w.start()
r.start()
print '进程阻塞'
sleep(10) #总共运行时间10秒
Reader&Writer
import threading
from time import ctime, sleep
import os
mutex = threading.Lock() #互斥锁
mutex_readercount = threading.Lock() #计数时的互斥 计算当前正在读的数目
readerCount = 0 number = 0
#不满足条件的 进入阻塞状态
class Reader(threading.Thread): #读者
def __init__(self):
threading.Thread.__init__(self) #继承父类构造函数
def run(self):
global mutex
global readerCount
#print '线程PID: %s ' %os.getpid()
while True:
mutex_readercount.acquire()
readerCount +=1
if readerCount == 1:
print '读者进程等待中,编号%s' %(self.name)
mutex.acquire() == False # 第一个需要申请
mutex_readercount.release()
print '开始读 , 读者编号 %s ,现在时间是 %s' %(self.name,ctime())
sleep(2)
print '完成读 , 读者编号 %s , 现在时间是 %s' %(self.name,ctime())
mutex_readercount.acquire()
readerCount -= 1
if readerCount == 0: #所有读者均完成
print '最后一个读者完成读 '
mutex.release()
mutex_readercount.release()
class Writer(threading.Thread): #写者
def __init__(self):
threading.Thread.__init__(self)
def run(self):
global mutex
global writerCount
#print '线程PID: %s' %os.getpid()
while True:
print '写者进程等待中 编号: %s' %(self.name)
mutex.acquire()
print '开始写 编号:%s 现在时间是: %s ' %(self.name,ctime())
sleep(5)
print '结束写 编号: %s 现在时间是 %s' %(self.name,ctime())
mutex.release()
以下是用于测试该机制的主程序代码。
测试程序代码实现
import ThreadInReadAndWriteProblem
import SingleProcessSchedulerMultiprocess
import psutil
import Scheduler
from time import ctime, sleep
def main():
p = SingleProcessSchedulerMultiprocess.Process()
p.start()
sleep(3)
stop(p.pid)
print '进程挂起 %s' %ctime()
sleep(5)
wake(p.pid)
print '唤醒进程 %s' %ctime()
def stop(pid):
print '进程暂停 进程编号 %s ' %(pid)
p = psutil.Process(pid)
p.suspend()
def wake(pid):
print '进程恢复 进程编号 %s ' %(pid)
p = psutil.Process(pid)
p.resume()
if __name__ == '__main__':
main()
测试结果分析
运行上述测试程序后,观察到的输出结果如下:
当前运行进程PID : 3096 写者进程等待中 编号: Thread-2 开始写 编号:Thread-2 现在时间是: Mon Nov 30 21:12:12 2015 读者进程等待中,编号Thread-1 写者进程等待中 编号: Thread-4 进程阻塞 写者进程等待中 编号: Thread-6 写者进程等待中 编号: Thread-8 写者进程等待中 编号: Thread-10 进程暂停 进程编号 3096 进程挂起 Mon Nov 30 21:12:15 2015 进程恢复 进程编号 3096 唤醒进程 Mon Nov 30 21:12:20 2015 结束写 编号: Thread-2 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 写者进程等待中 编号: Thread-2 开始读 , 读者编号 Thread-1 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-3 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-5 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-7 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-9 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 完成读 , 读者编号 Thread-1 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015 完成读 , 读者编号 Thread-3 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015 完成读 , 读者编号 Thread-5 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015 完成读 , 读者编号 Thread-7 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015
总结
通过上述实验可以确认,使用psutil挂起进程能有效停止所有子线程的执行,而不仅仅是阻塞当前线程。
以上介绍了Python中通过psutil实现进程挂起的处理方法,希望能为需要精确控制程序执行状态的开发人员提供参考。如有任何疑问或补充,欢迎留言交流。感谢对本站的支持,若本文对您有帮助,欢迎转载并注明出处。
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