Python中挂起进程而非阻塞线程的正确实现

拾柒
拾柒
发布时间:2026-10-13 | 5人浏览过
原创

本文介绍如何在Python中实现进程级别的暂停而非线程阻塞。通过对比sleep()导致的阻塞与psutil库提供的suspend/resume方法,展示了如何挂起整个进程及其所有线程。文章包含基于读者-写者模型的测试代码,验证了进程挂起后子线程停止运行,恢复后继续执行的效果,适用于需要精确控制进程执行状态的场景。

进程挂起与线程阻塞的区别

在处理程序暂停需求时,核心区别在于是将整个进程挂起(Suspend)还是仅让当前执行流阻塞(Block)。

若直接使用sleep()函数,当前线程会进入阻塞状态,但同一进程下的其他线程仍会继续运行。

假设一个进程包含两个线程,当其中一个线程调用sleep()时,另一个线程并不会停止,而是继续执行其任务。

为了实现真正的进程级暂停,建议利用psutil库提供的进程控制功能。

使用psutil实现进程挂起


import psutil
p = psutil.Process(pid)
p.suspend()  #挂起进程
p.resume()  #恢复进程

读者-写者模型测试示例

为验证这一机制,构建了一个简单的多进程示例,其中包含两个子线程:负责数据读取的Reader线程和负责数据写入的Writer线程,以此模拟经典的读者-写者问题场景。



Process:
import threading
from time import ctime, sleep
import ThreadInReadAndWriteProblem
import multiprocessing
import os
class Process(multiprocessing.Process):  
  def __init__(self):
    multiprocessing.Process.__init__(self) #手动实现父类
    pid = os.getpid()
  def run(self):
    print '当前运行进程PID : %s ' %self.pid  #子线程的id与父进程的pid相同 属于 同一个进程
    for i in range(0,5):
      r = ThreadInReadAndWriteProblem.Reader()
      w = ThreadInReadAndWriteProblem.Writer()
      w.start()
      r.start()
 print '进程阻塞'
    sleep(10)  #总共运行时间10秒
Reader&Writer
import threading
from time import ctime, sleep
import os
mutex = threading.Lock()  #互斥锁 
mutex_readercount = threading.Lock() #计数时的互斥 计算当前正在读的数目
readerCount = 0 number = 0
#不满足条件的 进入阻塞状态
class Reader(threading.Thread):    #读者
  def __init__(self):
    threading.Thread.__init__(self) #继承父类构造函数
  def run(self):
    global mutex
    global readerCount
    #print '线程PID: %s ' %os.getpid()
    while True:
       mutex_readercount.acquire()
       readerCount +=1
       if readerCount == 1:
         print '读者进程等待中,编号%s' %(self.name)
         mutex.acquire() == False   # 第一个需要申请
       mutex_readercount.release()
       print '开始读 , 读者编号 %s ,现在时间是 %s' %(self.name,ctime())
       sleep(2)
       print '完成读 , 读者编号 %s , 现在时间是 %s' %(self.name,ctime())
       mutex_readercount.acquire()
       readerCount -= 1
       if readerCount == 0:  #所有读者均完成
          print '最后一个读者完成读 '
          mutex.release()
       mutex_readercount.release()
class Writer(threading.Thread):   #写者
  def __init__(self):
    threading.Thread.__init__(self)
  def run(self):
    global mutex
    global writerCount
    #print '线程PID: %s' %os.getpid()
    while True:
      print '写者进程等待中 编号: %s' %(self.name)
      mutex.acquire()       
      print '开始写 编号:%s 现在时间是: %s ' %(self.name,ctime())
      sleep(5)
      print '结束写 编号: %s 现在时间是 %s' %(self.name,ctime())
      mutex.release()

以下是用于测试该机制的主程序代码。

测试程序代码实现


import ThreadInReadAndWriteProblem
import SingleProcessSchedulerMultiprocess
import psutil
import Scheduler
from time import ctime, sleep
def main():
  p = SingleProcessSchedulerMultiprocess.Process()
  p.start()
  sleep(3)
  stop(p.pid)
  print '进程挂起 %s' %ctime()
  sleep(5)
  wake(p.pid)
  print '唤醒进程 %s' %ctime()
def stop(pid):
    print '进程暂停 进程编号 %s ' %(pid)
    p = psutil.Process(pid)
    p.suspend()
def wake(pid):
    print '进程恢复 进程编号 %s ' %(pid)
    p = psutil.Process(pid)
    p.resume()
if __name__ == '__main__':
  main()

测试结果分析

运行上述测试程序后,观察到的输出结果如下:

当前运行进程PID : 3096 写者进程等待中 编号: Thread-2 开始写 编号:Thread-2 现在时间是: Mon Nov 30 21:12:12 2015 读者进程等待中,编号Thread-1 写者进程等待中 编号: Thread-4 进程阻塞 写者进程等待中 编号: Thread-6 写者进程等待中 编号: Thread-8 写者进程等待中 编号: Thread-10 进程暂停 进程编号 3096 进程挂起 Mon Nov 30 21:12:15 2015 进程恢复 进程编号 3096 唤醒进程 Mon Nov 30 21:12:20 2015 结束写 编号: Thread-2 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 写者进程等待中 编号: Thread-2 开始读 , 读者编号 Thread-1 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-3 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-5 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-7 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 开始读 , 读者编号 Thread-9 ,现在时间是 Mon Nov 30 21:12:20 2015 完成读 , 读者编号 Thread-1 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015 完成读 , 读者编号 Thread-3 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015 完成读 , 读者编号 Thread-5 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015 完成读 , 读者编号 Thread-7 , 现在时间是 Mon Nov 30 21:12:22 2015

总结

通过上述实验可以确认,使用psutil挂起进程能有效停止所有子线程的执行,而不仅仅是阻塞当前线程。

以上介绍了Python中通过psutil实现进程挂起的处理方法,希望能为需要精确控制程序执行状态的开发人员提供参考。如有任何疑问或补充,欢迎留言交流。感谢对本站的支持,若本文对您有帮助,欢迎转载并注明出处。

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