刷题外传之如何优雅的杀掉进程

进程（Process）是 Unix/Linux 系统下编程的核心知识。无论是小 Script 还是大 Daemon，启动后都是以进程的形势在 OS 中存在和执行。

进程的启动

启动进程其实最简单，假如我们有一段 Python Script (hello.py):

print “hello world”

运行它非常容易：

python hello.py

然后一个新的进程就产生了，由于代码很短，输出 “hello world” 之后进程就结束了。

启动进程的核心其实就是构建一个合法的命令行，通过 CLI / Process Controler 等方式调用它。程序的入口点只有一个，因此简洁、好调试。

进程的终结

重点来了，进程的终结相对复杂，来看看一些常见情况：

• 程序运行很短（如上例），运行之后正常结束；
• 程序运行时间长，小白用户烦了，Ctrl + C 硬关；
• 程序运行时间长，程序员烦了，kill / pkill；
• 程序运行时间长，一定要关死它（立即马上），kill -9

显然，关闭进程的方式多种多样，最理想的是，它正常结束。但生产环境中，你不能指望所有进程都顺顺利利，而且复杂一点的进程通常需要维护内部的数据状态，如果进程突然终止，但是内部维护的数据状态没有处理好，那就很糟糕了。

好吧，Ctrl + C 对于程序意味着什么呢？kill 和 kill -9 又有什么区别？

Signal

这就不得不说到 Signal.

Signal 是理解进程终止重要的概念，可以把它想象成一种 OS 内的消息，通常是在特殊的情况下由 OS 发给运行的 Program. 其实大家在写程序的时候已经用过它，比如你的程序 segement fault 了（悲催），其实 OS 就是发送了 “SIGSEGV” Signal 到你的程序然后 crash.

Signal 有很多，去 Wiki 一下，好像60多种，一般除非你要做 System Admin, 没必要全知道。但是最常见的几个要记住，很有用。

也许你猜到了，无论是 Ctrl + C, kill 还是 kill -9，其实都是由用户主动的发出 Signal 给一个特定的 Process.

• Ctrl + C -> SIGINT
• kill -> SIGTERM
• kill -9 -> SIGKILL

这三个 Signal 一定要掌握。嗯，它们的区别呢？

Handle Signal

当你的程序收到 Signal 的时候，是不是一定就要退出呢？当然不是。

可能大家都有那种 ”按了一百遍 Ctrl + C, 程序就是关不掉，算你狠我还是重启吧“ 的情况，因为你的程序是可以 Handle Signal 的，看一段程序 (hello2.py):

import signal, time, sys def handle_signal(sign_num, frame): print “You pressed Ctrl + C” sys.exit(1) signal.signal(signal.SIGINT, handle_signal) for i in range(10000): print i time.sleep(1)

启动程序 python hello2.py 之后，它每一秒会打印一个新的数字。特别的是，我们给这个程序注册了一个 Handler SIGINT 的函数 (signal.signal(X, X) )。

结果就是，在程序运行时，如果我们按 Ctrl + C, 那么 handle_signal 就会被执行，打印 “You pressed Ctrl + C”，然后退出。

如果你删掉 sys.exit(1) 这一行，那么 Ctrl + C 也没法干掉它了。

类似的，如果你为 SIGTERM 也注册一个 Handler 函数，当 Kill 发生的时候，同样可以执行 Handler 里面的代码。

对于 SIGINT & SIGTERM, 如果程序没有注册处理信号的方法，那么默认的行为是结束进程。

SIGKILL 是一个例外（From Kill -9），这个信号是程序内部无法 Catch & Handle 的，它的意思很明确：发给你，别废话，直接结束。

Handle Signal 的好处

前文提到过，复杂一点的程序都有很多的 State 需要维护，比如和数据库记录，文件的记录等等。Signal Handler 给了我们 cleanup 状态的机会。比如程序和数据库打交道，如果中途被 SIGITN 或者 SIGTERM，可以做点 logging （记录下为什么要结束），然后 mark job/state as failure 之类。别小看这些 cleanup function, 能处理好 edge cases 的程序才称得上健壮。

由于 SIGKILL 的特殊性，一旦执行，程序即使有 cleanup 也不能执行，因此请小心使用，千万不要图快什么都 Kill -9.

待续

本文只讨论一个进程的例子，但是大量的 Unix/Linux 进程（Process）在运行中会 Fork/Exec 新的进程。换句话说，一个结点的问题变成了一颗树的问题，那么信号如何传递，信号如何处理，下一篇文章我们继续讨论。