Python 스레드를 강제로 종료하지 않는 방법 소개

이 기사에서는 Python 스레드를 강제로 종료하면서 얻은 몇 가지 경험과 교훈을 공유합니다. 강제로 스레드를 종료하는 경우 예상치 못한 버그가 발생할 가능성이 높습니다. 스레드가 종료되기 때문에 잠금 리소스가 해제되지 않는다는 점을 기억하세요!

머리말:

강제로 Python 스레드를 죽이려고 하지 마십시오. 이는 서비스 설계 측면에서 불합리합니다. 멀티스레딩은 작업의 공동 동시 실행을 위해 사용됩니다. 강제로 스레드를 종료하면 예상치 못한 버그가 발생할 가능성이 높습니다. 스레드가 종료되기 때문에 잠금 리소스가 해제되지 않는다는 점을 기억하세요!

두 가지 일반적인 예를 들 수 있습니다.

1. 스레드 A가 강제로 종료되고 release() 시간에 맞춰 잠금 리소스를 해제하지 못했기 때문에 잠금을 얻었습니다. 일반적인 교착 상태 시나리오인 리소스 획득이 차단되었습니다.

2. 일반적인 프로덕션-소비자 시나리오에서 소비자는 작업 대기열에서 작업을 가져오지만 진행 중인 작업을 종료한 후 다시 대기열에 넣지 않아 데이터가 손실됩니다.

Java와 Python에서 스레드를 종료하는 방법은 다음과 같습니다.

Java에는 스레드를 종료하는 세 가지 방법이 있습니다.

1. 종료 플래그를 사용하여 스레드가 정상적으로 종료되도록 합니다. 즉, run 메소드가 완료되면 스레드가 종료됩니다.
2. 스레드를 강제로 종료하려면 stop 메소드를 사용하십시오. (중지는 일시중단 및 재개와 동일하며 예측할 수 없는 결과가 발생할 수 있으므로 권장하지 않습니다.)
3. 스레드를 중단하려면 인터럽트 메서드를 사용하세요.

Python에는 두 가지 방법이 있습니다.

1. 종료 표시
2. ctypes를 사용하여 스레드를 강제로 종료합니다. 문제 Python 또는 Java 환경에서 스레드를 중지하고 종료하는 이상적인 방법은 스레드가 자살하도록 하는 것입니다. 소위 스레드 자살은 스레드에 플래그를 지정하고 스레드를 종료하는 것을 의미합니다.

아래에서는 Python 스레드가 중지되는 비정상적인 상황을 테스트하기 위해 다양한 방법을 사용합니다. 프로세스의 모든 실행 스레드를 살펴봅니다. 프로세스는 제어 리소스를 사용하며 스레드는 실행을 예약하려면 기본 스레드가 pid와 동일해야 합니다. 과정.

ps -mp 31449 -o THREAD,tid
 
USER   %CPU PRI SCNT WCHAN USER SYSTEM  TID
root   0.0  -  - -     -   -   -
root   0.0 19  - poll_s  -   - 31449
root   0.0 19  - poll_s  -   - 31450

프로세스의 모든 스레드를 얻은 후 strace를 통해 31450이 종료해야 하는 스레드 ID임을 알 수 있습니다. 종료하면 전체 프로세스가 중단됩니다. 멀티 스레드 환경에서는 생성된 신호가 전체 프로세스에 전달됩니다. 일반적으로 모든 스레드는 이 신호를 수신할 수 있는 기회를 갖습니다. 프로세스는 해당 신호를 수신한 스레드 컨텍스트에서 신호 처리

함수

를 실행합니다. 어떤 스레드가 실행되고 있는지 알기가 어렵습니다. 즉, 신호는 프로세스의 스레드에 무작위로 전송됩니다.

strace -p <span style="font-size:14px;line-height:21px;">31450</span> Process <span style="font-size:14px;line-height:21px;">31450</span> attached - interrupt to quit
select(0, NULL, NULL, NULL, {0, 320326}) = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})   = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})   = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})   = ? ERESTARTNOHAND (To be restarted)
--- SIGTERM (Terminated) @ 0 (0) ---
Process <span style="font-size:14px;line-height:21px;">31450</span> detached

위의 문제는 실제로 pthread의 설명과 일치합니다. 파이썬 코드에 신호 처리 기능을 추가하면 콜백 함수

가 전체 프로세스를 종료하지 못하게 할 수 있습니다. 그러면 신호 기능이 어떤 스레드를 종료할지 식별할 수 없습니다. , 스레드를 정확하게 종료할 수 없습니다. 31450 스레드 ID로 신호를 보내더라도 신호 수용자는 그것이 속한 프로세스 중 하나입니다. 또한 신호 처리

함수에 전달되는 매개 변수 는 신호 수와 선택적인 신호 스택입니다. 신호 처리를 추가한 후에도 프로세스가 종료되지 않습니다.

select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})   = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})   = ? ERESTARTNOHAND (To be restarted)
--- SIGTERM (Terminated) @ 0 (0) ---
rt_sigreturn(0xffffffff)        = -1 EINTR (Interrupted system call)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})   = 0 (Timeout)
select(0, NULL, NULL, NULL, {1, 0})   = 0 (Timeout)

외부에서 스레드를 종료하려면 rpc 서비스를 구축하거나 다른 방법으로 통신할 수 있습니다. 아닙니다. 더 많은 정보를 전달할 수 있는 방법이 없기 때문입니다.

Python 스레드는 시뮬레이션되지 않고 실제 커널 스레드입니다. 커널은 pthread 메서드를 호출하지만 Python의 상위 계층에서는 스레드를 닫는 메서드를 제공하지 않으므로 직접 파악해야 합니다. 스레드를 강제로 종료해야 하는 경우 이벤트 또는 사용자 정의 플래그 비트 메서드를 사용하는 것이 좋습니다. python ctypes PyThreadState

Set

AsyncExc 메서드를 사용하여 강제 종료할 수 있습니다. 이는 실행 중인 Python에 영향을 주지 않습니다. 서비스.

이 함수의 구현 원리는 비교적 간단합니다. 실제로 Python 가상 머신에 플래그를 설정하면 가상 머신이 예외를 실행하여 스레드를 취소합니다. 기계가
캐시

를 시도해 볼 수 있도록 도와줄 것입니다. Python에서 외부적으로 스레드를 종료하지 마십시오. ctypes를 통해 스레드 ID를 찾을 수 있지만 직접 종료하면 전체 프로세스가 종료됩니다.

다음 코드는 스레드를 종료하기 위해 ctypes를 사용하는 예입니다. 너무 무례하기 때문에 권장하지 않습니다.

import ctypes
 
def terminate_thread(thread):
  if not thread.isAlive():
    return
 
  exc = ctypes.py_object(SystemExit)
  res = ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(
    ctypes.c_long(thread.ident), exc)
  if res == 0:
    raise ValueError("nonexistent thread id")
  elif res > 1:
    ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(thread.ident, None)
    raise SystemError("PyThreadState_SetAsyncExc failed")

간단히 PyThreadState 소스 코드를 살펴보겠습니다. , 스레드의 예외 모드가 트리거됩니다. 관심 있는 분들은 python pystate.c의 디자인을 읽고 YouTube에서

동영상

과 공유해 보세요.

 int
PyThreadState_SetAsyncExc(long id, PyObject *exc) {
  PyInterpreterState *interp = GET_INTERP_STATE();
  ...
  HEAD_LOCK();
  for (p = interp->tstate_head; p != NULL; p = p->next) {
    if (p->thread_id == id) {
      从链表里找到线程的id，避免死锁，我们需要释放head_mutex。
      PyObject *old_exc = p->async_exc;
      Py_XINCREF(exc); #增加该对象的引用数
      p->async_exc = exc; # 更为exc模式
      HEAD_UNLOCK();
      Py_XDECREF(old_exc); # 因为要取消，当然也就递减引用
      ...
      return 1; #销毁线程成功
    }
  }
  HEAD_UNLOCK();
  return 0;
}

原生posix pthread 可以使用 ptread_cancel(tid) 在主线程中结束子线程。但是 Python 的线程库不支持这样做，理由是我们不应该强制地结束一个线程，这样会带来很多隐患，应该让该线程自己结束自己。所以在 Python 中，推荐的方法是在子线程中循环判断一个标志位，在主线程中改变该标志位，子线程读到标志位改变，就结束自己。

类似这个逻辑:

def consumer_threading():
 t1_stop= threading.Event()
 t1 = threading.Thread(target=thread1, args=(1, t1_stop))
 
 t2_stop = threading.Event()
 t2 = threading.Thread(target=thread2, args=(2, t2_stop))
 
 time.sleep(duration)
 #stop the thread2
 t2_stop.set()
 
def thread1(arg1, stop_event):
 while(not stop_event.is_set()):
   #similar to time.sleep()
   stop_event.wait(time)
   pass
 
 
def thread2(arg1, stop_event):
 while(not stop_event.is_set()):
   stop_event.wait(time)
   pass

简单的总结，虽然我们可以用ctypes里的pystats来控制线程，但这种粗暴中断线程的方法是不合理的。 请选用 自杀模式 ！如果你的线程正在发生io阻塞，而不能判断事件怎么办？ 你的程序需要做优化了，最少在网络io层需要有主动的timeout，避免一直的阻塞下去。

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위 내용은 Python 스레드를 강제로 종료하지 않는 방법 소개의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!