Python线程之定位与销毁的实现

本篇文章为大家展示了Python线程之定位与销毁的实现，内容简明扼要并且容易理解，绝对能使你眼前一亮，通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

找出线程ID

和平时的故障排查相似，先通过 ps 命令看看目标进程的线程情况，因为已经是 setName 设置过线程名，所以正常来说应该是看到对应的线程的。 直接用下面代码来模拟这个线程：

Python 版本的多线程

#coding: utf8
import threading
import os
import time

def tt():
  info = threading.currentThread()
  while True:
    print 'pid: ', os.getpid()
    print info.name, info.ident
    time.sleep(3)

t1 = threading.Thread(target=tt)
t1.setName('OOOOOPPPPP')
t1.setDaemon(True)
t1.start()

t2 = threading.Thread(target=tt)
t2.setName('EEEEEEEEE')
t2.setDaemon(True)
t2.start()


t1.join()
t2.join()

输出:

root@10-46-33-56:~# python t.py
pid: 5613
OOOOOPPPPP 139693508122368
pid: 5613
EEEEEEEEE 139693497632512
...

可以看到在 Python 里面输出的线程名就是我们设置的那样，然而 Ps 的结果却是令我怀疑人生：

root@10-46-33-56:~# ps -Tp 5613
PID SPID TTY TIME CMD
5613 5613 pts/2 00:00:00 python
5613 5614 pts/2 00:00:00 python
5613 5615 pts/2 00:00:00 python

正常来说不该是这样呀，我有点迷了，难道我一直都是记错了？用别的语言版本的多线程来测试下：

C 版本的多线程

#include<stdio.h>
#include<sys/syscall.h>
#include<sys/prctl.h>
#include<pthread.h>

void *test(void *name)
{  
  pid_t pid, tid;
  pid = getpid();
  tid = syscall(__NR_gettid);
  char *tname = (char *)name;
  
  // 设置线程名字
  prctl(PR_SET_NAME, tname);
  
  while(1)
  {
    printf("pid: %d, thread_id: %u, t_name: %s\n", pid, tid, tname);
    sleep(3);
  }
}

int main()
{
  pthread_t t1, t2;
  void *ret;
  pthread_create(&t1, NULL, test, (void *)"Love_test_1");
  pthread_create(&t2, NULL, test, (void *)"Love_test_2");
  pthread_join(t1, &ret);
  pthread_join(t2, &ret);
}

输出：

root@10-46-33-56:~# gcc t.c -lpthread && ./a.out
pid: 5575, thread_id: 5577, t_name: Love_test_2
pid: 5575, thread_id: 5576, t_name: Love_test_1
pid: 5575, thread_id: 5577, t_name: Love_test_2
pid: 5575, thread_id: 5576, t_name: Love_test_1
...

用 PS 命令再次验证：

root@10-46-33-56:~# ps -Tp 5575
PID SPID TTY TIME CMD
5575 5575 pts/2 00:00:00 a.out
5575 5576 pts/2 00:00:00 Love_test_1
5575 5577 pts/2 00:00:00 Love_test_2

这个才是正确嘛，线程名确实是可以通过 Ps 看出来的嘛！

不过为啥 Python 那个看不到呢？既然是通过 setName 设置线程名的，那就看看定义咯：

[threading.py]
class Thread(_Verbose):
  ...
  @property
  def name(self):
    """A string used for identification purposes only.

    It has no semantics. Multiple threads may be given the same name. The
    initial name is set by the constructor.

    """
    assert self.__initialized, "Thread.__init__() not called"
    return self.__name
  def setName(self, name):
    self.name = name
  ...

看到这里其实只是在 Thread 对象的属性设置了而已，并没有动到根本，那肯定就是看不到咯~

这样看起来，我们已经没办法通过 ps 或者 /proc/ 这类手段在外部搜索 python 线程名了，所以我们只能在 Python 内部来解决。

于是问题就变成了，怎样在 Python 内部拿到所有正在运行的线程呢？

threading.enumerate 可以完美解决这个问题！Why?

Because 在下面这个函数的 doc 里面说得很清楚了，返回所有活跃的线程对象，不包括终止和未启动的。

[threading.py]

def enumerate():
  """Return a list of all Thread objects currently alive.

  The list includes daemonic threads, dummy thread objects created by
  current_thread(), and the main thread. It excludes terminated threads and
  threads that have not yet been started.

  """
  with _active_limbo_lock:
    return _active.values() + _limbo.values()

因为拿到的是 Thread 的对象，所以我们通过这个能到该线程相关的信息！

请看完整代码示例：

#coding: utf8

import threading
import os
import time


def get_thread():
  pid = os.getpid()
  while True:
    ts = threading.enumerate()
    print '------- Running threads On Pid: %d -------' % pid
    for t in ts:
      print t.name, t.ident
    print
    time.sleep(1)
    
def tt():
  info = threading.currentThread()
  pid = os.getpid()
  while True:
    print 'pid: {}, tid: {}, tname: {}'.format(pid, info.name, info.ident)
    time.sleep(3)
    return

t1 = threading.Thread(target=tt)
t1.setName('Thread-test1')
t1.setDaemon(True)
t1.start()

t2 = threading.Thread(target=tt)
t2.setName('Thread-test2')
t2.setDaemon(True)
t2.start()

t3 = threading.Thread(target=get_thread)
t3.setName('Checker')
t3.setDaemon(True)
t3.start()

t1.join()
t2.join()
t3.join()

输出：

root@10-46-33-56:~# python t_show.py
pid: 6258, tid: Thread-test1, tname: 139907597162240
pid: 6258, tid: Thread-test2, tname: 139907586672384

------- Running threads On Pid: 6258 -------
MainThread 139907616806656
Thread-test1 139907597162240
Checker 139907576182528
Thread-test2 139907586672384

------- Running threads On Pid: 6258 -------
MainThread 139907616806656
Thread-test1 139907597162240
Checker 139907576182528
Thread-test2 139907586672384

------- Running threads On Pid: 6258 -------
MainThread 139907616806656
Thread-test1 139907597162240
Checker 139907576182528
Thread-test2 139907586672384

------- Running threads On Pid: 6258 -------
MainThread 139907616806656
Checker 139907576182528
...

代码看起来有点长，但是逻辑相当简单，Thread-test1 和 Thread-test2 都是打印出当前的 pid、线程 id 和 线程名字，然后 3s 后退出，这个是想模拟线程正常退出。

而 Checker 线程则是每秒通过 threading.enumerate 输出当前进程内所有活跃的线程。

可以明显看到一开始是可以看到 Thread-test1 和 Thread-test2的信息，当它俩退出之后就只剩下 MainThread 和 Checker 自身而已了。

销毁指定线程

既然能拿到名字和线程 id，那我们也就能干掉指定的线程了！

假设现在 Thread-test2 已经黑化，发疯了，我们需要制止它，那我们就可以通过这种方式解决了：

在上面的代码基础上，增加和补上下列代码：

def _async_raise(tid, exctype):
  """raises the exception, performs cleanup if needed"""
  tid = ctypes.c_long(tid)
  if not inspect.isclass(exctype):
    exctype = type(exctype)
  res = ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(tid, ctypes.py_object(exctype))
  if res == 0:
    raise ValueError("invalid thread id")
  elif res != 1:
    ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(tid, None)
    raise SystemError("PyThreadState_SetAsyncExc failed")

def stop_thread(thread):
  _async_raise(thread.ident, SystemExit)

def get_thread():
  pid = os.getpid()
  while True:
    ts = threading.enumerate()
    print '------- Running threads On Pid: %d -------' % pid
    for t in ts:
      print t.name, t.ident, t.is_alive()
      if t.name == 'Thread-test2':
        print 'I am go dying! Please take care of yourself and drink more hot water!'
        stop_thread(t)
    print
    time.sleep(1)

输出

root@10-46-33-56:~# python t_show.py
pid: 6362, tid: 139901682108160, tname: Thread-test1
pid: 6362, tid: 139901671618304, tname: Thread-test2
------- Running threads On Pid: 6362 -------
MainThread 139901706389248 True
Thread-test1 139901682108160 True
Checker 139901661128448 True
Thread-test2 139901671618304 True
Thread-test2: I am go dying. Please take care of yourself and drink more hot water!

------- Running threads On Pid: 6362 -------
MainThread 139901706389248 True
Thread-test1 139901682108160 True
Checker 139901661128448 True
Thread-test2 139901671618304 True
Thread-test2: I am go dying. Please take care of yourself and drink more hot water!

pid: 6362, tid: 139901682108160, tname: Thread-test1
------- Running threads On Pid: 6362 -------
MainThread 139901706389248 True
Thread-test1 139901682108160 True
Checker 139901661128448 True
// Thread-test2 已经不在了

一顿操作下来，虽然我们这样对待 Thread-test2，但它还是关心着我们：多喝热水，

PS: 热水虽好，八杯足矣，请勿贪杯哦。

书回正传，上述的方法是极为粗暴的，为什么这么说呢？

因为它的原理是：利用 Python 内置的 API，触发指定线程的异常，让其可以自动退出；

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