python结束主线程-2018-01-02 如何优雅地终止python线程

前言 · 零

我们知道，在python里面要终止一个线程，常规的做法就是设置/检查 --->标志或者锁方式来实现的。

这种方式好不好呢？

应该是不大好的！因为在所有的程序语言里面，突然地终止一个线程，这无论如何都不是一个好的设计模式。

同时

有些情况下更甚，比如：

线程打开一个必须合理关闭的临界资源时，比如打开一个可读可写的文件；

线程已经创建了好几个其他的线程，这些线程也是需要被关闭的(这可存在子孙线程游离的风险啊！)。

简单来说，就是我们一大群的线程共线了公共资源，你要其中一个线程“离场”，假如这个线程刚好占用着资源，那么强制让其离开的结局就是资源被锁死了，大家都拿不到了！怎么样是不是有点类似修仙类小说的情节！

知道为啥threading仅有start而没有end不？

你看，线程一般用在网络连接、释放系统资源、dump流文件，这些都跟IO相关了，你突然关闭线程那这些

没有合理地关闭怎么办？是不是就是给自己造bug呢？啊？！

因此这种事情中最重要的不是终止线程而是线程的清理啊。

解决方案 · 壹

一个比较nice的方式就是每个线程都带一个退出请求标志，在线程里面间隔一定的时间来检查一次，看是不是该自己离开了！

import threading

class StoppableThread(threading.Thread):

"""Thread class with a stop() method. The thread itself has to check

regularly for the stopped() condition."""

def __init__(self):

super(StoppableThread, self).__init__()

self._stop_event = threading.Event()

def stop(self):

self._stop_event.set()

def stopped(self):

return self._stop_event.is_set()

在这部分代码所示，当你想要退出线程的时候你应当显示调用stop()函数，并且使用join()函数来等待线程合适地退出。线程应当周期性地检测停止标志。

然而，还有一些使用场景中你真的需要kill掉一个线程：比如，当你封装了一个外部库，但是这个外部库在长时间调用，因此你想中断这个过程。

解决方案 · 貳

接下来的方案是允许在python线程里面raise一个Exception（当然是有一些限制的）。

def _async_raise(tid, exctype):

"""Raises an exception in the threads with id tid"""

if not inspect.isclass(exctype):

raise TypeError("Only types can be raised (not instances)")

res = ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(tid,

ctypes.py_object(exctype))

if res == 0:

raise ValueError("invalid thread id")

elif res != 1:

# "if it returns a number greater than one, you"re in trouble,

# and you should call it again with exc=NULL to revert the effect"

ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(tid, 0)

raise SystemError("PyThreadState_SetAsyncExc failed")

class ThreadWithExc(threading.Thread):

"""A thread class that supports raising exception in the thread from

another thread.

"""

def _get_my_tid(self):

"""determines this (self"s) thread id

CAREFUL : this function is executed in the context of the caller

thread, to get the identity of the thread represented by this

instance.

"""

if not self.isAlive():

raise threading.ThreadError("the thread is not active")

# do we have it cached?

if hasattr(self, "_thread_id"):

return self._thread_id

# no, look for it in the _active dict

for tid, tobj in threading._active.items():

if tobj is self:

self._thread_id = tid

return tid

# TODO: in python 2.6, there"s a simpler way to do : self.ident

raise AssertionError("could not determine the thread"s id")

def raiseExc(self, exctype):

"""Raises the given exception type in the context of this thread.

If the thread is busy in a system call (time.sleep(),

socket.accept(), ...), the exception is simply ignored.

If you are sure that your exception should terminate the thread,

one way to ensure that it works is:

t = ThreadWithExc( ... )

...

t.raiseExc( SomeException )

while t.isAlive():

time.sleep( 0.1 )

t.raiseExc( SomeException )

If the exception is to be caught by the thread, you need a way to

check that your thread has caught it.

CAREFUL : this function is executed in the context of the

caller thread, to raise an excpetion in the context of the

thread represented by this instance.

"""

_async_raise( self._get_my_tid(), exctype )

正如注释里面描述，这不是啥“灵丹妙药”，因为，假如线程在python解释器之外busy，这样子的话终端异常就抓不到啦~

这个代码的合理使用方式是：让线程抓住一个特定的异常然后执行清理操作。这样的话你就能终端一个任务并能合适地进行清除。

解决方案 · 叁

假如我们要做个啥事情，类似于中断的方式，那么我们就可以用thread.join方式。

join的原理就是依次检验线程池中的线程是否结束，没有结束就阻塞直到线程结束，如果结束则跳转执行下一个线程的join函数。

先看看这个：

1. 阻塞主进程，专注于执行多线程中的程序。

2. 多线程多join的情况下，依次执行各线程的join方法，前头一个结束了才能执行后面一个。

3. 无参数，则等待到该线程结束，才开始执行下一个线程的join。

4. 参数timeout为线程的阻塞时间，如 timeout=2 就是罩着这个线程2s 以后，就不管他了，继续执行下面的代码。

# coding: utf-8

# 多线程join

import threading, time

def doWaiting1():

print "start waiting1: " + time.strftime("%H:%M:%S") + " "

time.sleep(3)

print "stop waiting1: " + time.strftime("%H:%M:%S") + " "

def doWaiting2():

print "start waiting2: " + time.strftime("%H:%M:%S") + " "

time.sleep(8)

print "stop waiting2: ", time.strftime("%H:%M:%S") + " "

tsk = []

thread1 = threading.Thread(target = doWaiting1)

thread1.start()

tsk.append(thread1)

thread2 = threading.Thread(target = doWaiting2)

thread2.start()

tsk.append(thread2)

print "start join: " + time.strftime("%H:%M:%S") + " "

for tt in tsk:

tt.join()

print "end join: " + time.strftime("%H:%M:%S") + " "

默认join方式，也就是不带参，阻塞模式，只有子线程运行完才运行其他的。

1、 两个线程在同一时间开启，join 函数执行。

2、waiting1 线程执行（等待）了3s 以后，结束。

3、waiting2 线程执行（等待）了8s 以后，运行结束。

4、join 函数（返回到了主进程）执行结束。

这里是默认的join方式，是在线程已经开始跑了之后，然后再join的，注意这点，join之后主线程就必须等子线程结束才会返回主线。

join的参数，也就是timeout参数，改为2，即join（2），那么结果就是如下了：

两个线程在同一时间开启，join 函数执行。

wating1 线程在执行（等待）了三秒以后，完成。

join 退出（两个2s，一共4s，36-32=4，无误）。

waiting2 线程由于没有在 join 规定的等待时间内（4s）完成，所以自己在后面执行完成。

join(2)就是:我给你子线程两秒钟，每个的2s钟结束之后我就走，我不会有丝毫的顾虑！