python腳本如何監聽終止進程行爲，如何通過腳本名獲取pid

一、前言

需求是： 一個正在運行的腳本，當結束腳本的時候，需要獲取裏面的變量，如果變量值存在則執行插入數據操作。如果變量不存在則正常關閉腳本。

      這個需求可以理解成是在要殺死腳本的時候，讓腳本監聽到這個終止事件，從而做一些事情，比如持久化數據之類的。在實現需求的時候碰到很多有意思的知識點，下面咱們就來講一下這些知識點。

二、最初的想法:直接獲取腳本中的變量值

      剛開始是想着定義一個test()方法，當要結束a腳本的時候，先執行另一個b腳本，調用a腳本的test()方法獲取變量，然後對比變量的值，符合條件就執行數據庫操作等。

1、獲取運行中py腳本的變量值

剛開始是想着獲取腳本中的變量，例如變量名是test,通過類似於：

import a 
print a.test

      但是這種方式只能獲取變量的初始值，比如在a腳本剛開始的時候，設置 test =1，後續代碼中累加test的值，我們通過這種方式，獲取的test的值一直都是1，並不能獲取腳本中變量的實時值

2、換一種方式

參考：https://blog.csdn.net/shiyf/article/details/47093899

      完全按照這個參考博客的代碼，本地測試的結果還是一樣的，並不能獲取腳本中的變量。仔細想想也是，人家腳本運行的時候，肯定是在一套封閉的環境中運行，想從中拿到變量不太科學。雖然是這麼想，但是並不知道其中的原理

3、爲什麼不能獲取腳本中的變量

main.py 文件：

import other

isRunning = True
def shutdown():
    global isRunning
    isRunning = False

def main():
    while isRunning:
        # some logic here
        other.check()

if __name__ == '__main__':
    main()

other.py 文件：

import main

def check():
    someCondition = #some logic to check the condition
    if someCondition:
        main.shutdown()

      這個例子非常相似，這位朋友的main.py腳本是根據isRunning 變量一直循環運行的腳本。他想通過other腳本改變isRunning 的值，從而中止main.py腳本的運行，和咱們的需求很相似了，但是他也一直實現不了自己的需求，後來有大佬是這麼解釋的：

      該問題與正在加載兩次的main.py文件有關.當您將其作爲腳本運行時,它首先作爲__main__加載.它也被other.py導入爲常規名稱main。這兩個副本彼此完全分開,並且具有單獨的全局變量！當other.check調用main.shutdown來修改isRunning全局變量時,它只更改main.isRunning版本,而不是__main __.isRunning.主要功能是檢查__main __.isRunning,它永遠不會被改變。

      這就能解釋爲什麼上面咱們通過引入的方式，每次都只能獲取變量的初始值，而不能獲取運行中腳本的變量。那麼是否真的毫無辦法呢？

4、下下策，使用使用python的gdb調試工具

參考：https://blog.csdn.net/xuzhina/article/details/76733977

      這塊大家可以自己百度下，知識點還是挺多的，只是使用gdb調試工具，相當於要自己手動執行一些查詢操作，而且過程比較複雜，並不建議使用這種方式。

三、python腳本監聽終止進程行爲

      既然不能獲取變量，那麼能不能自己監聽中止事件呢，當檢測到腳本要停止的時候，從而執行一系列的操作。而且這種方式的話，相當於是在a.py腳本內完成的操作，那麼直接使用腳本中的變量即可。

1、python的signal模塊以及atexit模塊

通過不斷的百度，最終鎖定了python的signal模塊以及atexit模塊。

signal模塊：

通過模塊的特定方法，可以監聽到腳本終止事件，從而執行相關操作，主要的方法包括：

 signal.SIGHUP  # 連接掛斷	（適用於nohub守護進程的關閉）
 signal.SIGILL  # 非法指令
 signal.SIGINT  # 連接中斷	(ctrl + c 和 kill -2)
 signal.SIGKILL # 終止進程（此信號不能被捕獲或忽略）
 signal.SIGQUIT # 終端退出
 signal.SIGTERM # 終止	（kill pid）
 signal.SIGALRM  # 超時警告
 signal.SIGCONT  # 繼續執行暫停進程

atexit模塊：

      python的atexit模塊定義了一個register函數，用於在python解釋器中註冊一個退出函數，這個函數在解釋器正常終止時自動執行，一般用來做一些資源清理的操作。

      但是這個函數，如果腳本是非正常crash，或者通過os._exit()退出，都不會調用退出函數。而且kill -2 和ctrl +c這種退出也不能調用該函數，因此一般要與signal模塊配合使用。

注意： 這兩個模塊都不能監聽kill -9這種方式的終止腳本，因爲執行kill -9之後，內核根本不聽你多嗶嗶，直接就把進程強制刪除了。

參考：
https://www.jianshu.com/p/2fef52b7a231
https://www.return520.com/posts/9865/

2、使用os.kill()退出程序

      因爲要模擬退出程序，首選是kill的方式退出程序，這裏選擇os.kill()的方式退出，該函數是模擬傳統的UNIX函數發信號給進程，其中包含兩個參數：

一個是進程名，即所要接收信號的進程；一個是所要進行的操作。
操作（第二個參數）的常用取值爲：
SIGINT      終止進程     中斷進程
SIGTERM   終止進程     軟件終止信號
SIGKILL    終止進程      殺死進程
SIGALRM   鬧鐘信號

      結合上面咱們對於signal模塊的分析，選用signal.SIGTERM的方式是比較合適的，主要監聽的是kill pid的方式。因此中止代碼如下：

os.kill(PID, signal.SIGTERM)

3、腳本監聽中止信號代碼實例

a腳本：

import signal
import os
import time
def onsignal_term(a, b):
    print 'SIGTERM'
signal.signal(signal.SIGTERM, onsignal_term)
while 1:
    print 'id:', os.getpid()
    time.sleep(2)

b 腳本：

import getopt
import sys
PID = 1000
os.kill(PID, signal.SIGTERM)  # 注意此處的PID需要是int類型的

b腳本中的pid爲a腳本的pid，先執行a腳本，然後執行b腳本，此時觸發os.kill()函數，
a腳本中也會成功監聽到signal.SIGTERM時間，從而執行onsignal_term()函數。

注意： onsignal_term()函數需要有兩個參數，不過這兩個參數咱們也用不着，寫上就可以。

四、python通過腳本名獲取pid

      這一步更多的是完善上面的想法。通過pid殺死進程，a腳本成功監聽終止事件。只是這個pid不能每次都手動查詢把，這樣太費勁了，那麼能不能用過什麼方式來獲取到腳本的pid呢。

一種方案是通過傳參的方式，把pid傳進去，然後b腳本根據pid殺死進程；
一種方案是根據腳本名稱獲取pid，也是用傳參的方式，傳入腳本名稱;

      兩種方案都是通過傳參的方式，只是第一種方案的pid還需要手動查證或者腳本內打印pid，操作相對來說複雜點。第二種方案就簡單多了，只要知道腳本名稱即可，難點在於怎麼通過腳本名稱獲取pid。這裏選擇第二種方案。

1、通過腳本名稱獲取pid

File = '腳本名稱'
#直接寫死文件名
PID = os.popen("ps -ef | grep  a.py" ).readlines()[0].split()[1]  
#帶上變量的文件名 		
PID = os.popen("ps -ef | grep  %s" % File).readlines()[0].split()[1]	

      這裏採用腳本內調用linux命令行的方法來獲取，通過os.popen()獲取符合條件的進程，再調用read()或者readlines()等對shell的輸出結果進行讀取。

具體的可以參考：https://blog.51cto.com/2681882/2317053

2、腳本內獲取pid

順帶記錄一下吧，在腳本內獲取腳本pid的方法：

os.getpid()

3、單個腳本監聽命令行kill行爲

      以上都是雙腳本的監聽，那麼a腳本自己是否可以監聽命令行的操作呢，理論上肯定是可以的，那麼咱們也來試試

腳本a.py 如上所示：

執行a.py如下：

ljf@ljf:/var/www/python/Python2$ python2 a.py
id: 6340
id: 6340

按照腳本內容，會一直打印pid，直到捕獲到kill命令。

執行kill 6340,則腳本停止並打印SIGALRM:

id: 6340
id: 6340
SIGALRM

      其實單腳本和多腳本本質上是差不多的，我們在做多腳本的時候，順帶就也把單腳本的給做了，主要是看各自的業務吧。我這邊爲了給DBA方便，還是選擇多腳本，畢竟項目也多，直接輸入腳本名辨識度會高一些，而且也會更加安全。

如果要監聽ctrl+c或者kill -2 pid這種模式的中斷進程，那麼可以選用：signal.signal(signal.SIGINT, onsignal_term) 經過測試，這種方式也完全沒問題。當然，也可以選擇兩種方式都給寫上，這樣就能監聽：kill pid ,ctrl + c , kill -2 pid ，建議是能同時監聽多種情況，更方便一些。

身爲一個python小白，以上很多知識點都是值得好好總結的，奈何技術有限，希望以後有機會講一講“why”,而不是單純的“how”。

end