python脚本如何监听终止进程行为，如何通过脚本名获取pid

一、前言

需求是： 一个正在运行的脚本，当结束脚本的时候，需要获取里面的变量，如果变量值存在则执行插入数据操作。如果变量不存在则正常关闭脚本。

      这个需求可以理解成是在要杀死脚本的时候，让脚本监听到这个终止事件，从而做一些事情，比如持久化数据之类的。在实现需求的时候碰到很多有意思的知识点，下面咱们就来讲一下这些知识点。

二、最初的想法:直接获取脚本中的变量值

      刚开始是想着定义一个test()方法，当要结束a脚本的时候，先执行另一个b脚本，调用a脚本的test()方法获取变量，然后对比变量的值，符合条件就执行数据库操作等。

1、获取运行中py脚本的变量值

刚开始是想着获取脚本中的变量，例如变量名是test,通过类似于：

import a 
print a.test

      但是这种方式只能获取变量的初始值，比如在a脚本刚开始的时候，设置 test =1，后续代码中累加test的值，我们通过这种方式，获取的test的值一直都是1，并不能获取脚本中变量的实时值

2、换一种方式

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

      完全按照这个参考博客的代码，本地测试的结果还是一样的，并不能获取脚本中的变量。仔细想想也是，人家脚本运行的时候，肯定是在一套封闭的环境中运行，想从中拿到变量不太科学。虽然是这么想，但是并不知道其中的原理

3、为什么不能获取脚本中的变量

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()

      这个例子非常相似，这位朋友的main.py脚本是根据isRunning 变量一直循环运行的脚本。他想通过other脚本改变isRunning 的值，从而中止main.py脚本的运行，和咱们的需求很相似了，但是他也一直实现不了自己的需求，后来有大佬是这么解释的：

      该问题与正在加载两次的main.py文件有关.当您将其作为脚本运行时,它首先作为__main__加载.它也被other.py导入为常规名称main。这两个副本彼此完全分开,并且具有单独的全局变量！当other.check调用main.shutdown来修改isRunning全局变量时,它只更改main.isRunning版本,而不是__main __.isRunning.主要功能是检查__main __.isRunning,它永远不会被改变。

      这就能解释为什么上面咱们通过引入的方式，每次都只能获取变量的初始值，而不能获取运行中脚本的变量。那么是否真的毫无办法呢？

4、下下策，使用使用python的gdb调试工具

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

      这块大家可以自己百度下，知识点还是挺多的，只是使用gdb调试工具，相当于要自己手动执行一些查询操作，而且过程比较复杂，并不建议使用这种方式。

三、python脚本监听终止进程行为

      既然不能获取变量，那么能不能自己监听中止事件呢，当检测到脚本要停止的时候，从而执行一系列的操作。而且这种方式的话，相当于是在a.py脚本内完成的操作，那么直接使用脚本中的变量即可。

1、python的signal模块以及atexit模块

通过不断的百度，最终锁定了python的signal模块以及atexit模块。

signal模块：

通过模块的特定方法，可以监听到脚本终止事件，从而执行相关操作，主要的方法包括：

 signal.SIGHUP  # 连接挂断	（适用于nohub守护进程的关闭）
 signal.SIGILL  # 非法指令
 signal.SIGINT  # 连接中断	(ctrl + c 和 kill -2)
 signal.SIGKILL # 终止进程（此信号不能被捕获或忽略）
 signal.SIGQUIT # 终端退出
 signal.SIGTERM # 终止	（kill pid）
 signal.SIGALRM  # 超时警告
 signal.SIGCONT  # 继续执行暂停进程

atexit模块：

      python的atexit模块定义了一个register函数，用于在python解释器中注册一个退出函数，这个函数在解释器正常终止时自动执行，一般用来做一些资源清理的操作。

      但是这个函数，如果脚本是非正常crash，或者通过os._exit()退出，都不会调用退出函数。而且kill -2 和ctrl +c这种退出也不能调用该函数，因此一般要与signal模块配合使用。

注意： 这两个模块都不能监听kill -9这种方式的终止脚本，因为执行kill -9之后，内核根本不听你多哔哔，直接就把进程强制删除了。

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

2、使用os.kill()退出程序

      因为要模拟退出程序，首选是kill的方式退出程序，这里选择os.kill()的方式退出，该函数是模拟传统的UNIX函数发信号给进程，其中包含两个参数：

一个是进程名，即所要接收信号的进程；一个是所要进行的操作。
操作（第二个参数）的常用取值为：
SIGINT      终止进程     中断进程
SIGTERM   终止进程     软件终止信号
SIGKILL    终止进程      杀死进程
SIGALRM   闹钟信号

      结合上面咱们对于signal模块的分析，选用signal.SIGTERM的方式是比较合适的，主要监听的是kill pid的方式。因此中止代码如下：

os.kill(PID, signal.SIGTERM)

3、脚本监听中止信号代码实例

a脚本：

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 脚本：

import getopt
import sys
PID = 1000
os.kill(PID, signal.SIGTERM)  # 注意此处的PID需要是int类型的

b脚本中的pid为a脚本的pid，先执行a脚本，然后执行b脚本，此时触发os.kill()函数，
a脚本中也会成功监听到signal.SIGTERM时间，从而执行onsignal_term()函数。

注意： onsignal_term()函数需要有两个参数，不过这两个参数咱们也用不着，写上就可以。

四、python通过脚本名获取pid

      这一步更多的是完善上面的想法。通过pid杀死进程，a脚本成功监听终止事件。只是这个pid不能每次都手动查询把，这样太费劲了，那么能不能用过什么方式来获取到脚本的pid呢。

一种方案是通过传参的方式，把pid传进去，然后b脚本根据pid杀死进程；
一种方案是根据脚本名称获取pid，也是用传参的方式，传入脚本名称;

      两种方案都是通过传参的方式，只是第一种方案的pid还需要手动查证或者脚本内打印pid，操作相对来说复杂点。第二种方案就简单多了，只要知道脚本名称即可，难点在于怎么通过脚本名称获取pid。这里选择第二种方案。

1、通过脚本名称获取pid

File = '脚本名称'
#直接写死文件名
PID = os.popen("ps -ef | grep  a.py" ).readlines()[0].split()[1]  
#带上变量的文件名 		
PID = os.popen("ps -ef | grep  %s" % File).readlines()[0].split()[1]	

      这里采用脚本内调用linux命令行的方法来获取，通过os.popen()获取符合条件的进程，再调用read()或者readlines()等对shell的输出结果进行读取。

具体的可以参考：https://blog.51cto.com/2681882/2317053

2、脚本内获取pid

顺带记录一下吧，在脚本内获取脚本pid的方法：

os.getpid()

3、单个脚本监听命令行kill行为

      以上都是双脚本的监听，那么a脚本自己是否可以监听命令行的操作呢，理论上肯定是可以的，那么咱们也来试试

脚本a.py 如上所示：

执行a.py如下：

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

按照脚本内容，会一直打印pid，直到捕获到kill命令。

执行kill 6340,则脚本停止并打印SIGALRM:

id: 6340
id: 6340
SIGALRM

      其实单脚本和多脚本本质上是差不多的，我们在做多脚本的时候，顺带就也把单脚本的给做了，主要是看各自的业务吧。我这边为了给DBA方便，还是选择多脚本，毕竟项目也多，直接输入脚本名辨识度会高一些，而且也会更加安全。

如果要监听ctrl+c或者kill -2 pid这种模式的中断进程，那么可以选用：signal.signal(signal.SIGINT, onsignal_term) 经过测试，这种方式也完全没问题。当然，也可以选择两种方式都给写上，这样就能监听：kill pid ,ctrl + c , kill -2 pid ，建议是能同时监听多种情况，更方便一些。

身为一个python小白，以上很多知识点都是值得好好总结的，奈何技术有限，希望以后有机会讲一讲“why”,而不是单纯的“how”。

end