[Python]进程—函数堵塞的解决方法

前言

最近一直没有更新文档站，因为一直在开发python的一个小项目。
在开发的过程中也遇到了许多问题，比如在开发的方法选择上就出现了比较大的问题，这个以后可能有时间会写出来分享一下。

今天这个问题就是我在开发这个项目时遇到的。

问题

这个函数是一个图像识别进行操作的函数，因为是基于图像识别的可能就会出现死循环的情况，而函数内部又没有进行处理。
导致我在主函数调用时也会出现死循环。

思考过程

因为之前没有遇到过这种情况，所以一开始也没有什么思路，只能先去网上找找看有没有什么关于超时处理的解决方案。

网上有说使用signal的，但是我看了下貌似不适用于windows系统。
还有的是用其他人的包，但是我看了下作者的github，貌似已经很久没更新了，并且有issue说py3.12存在问题。
因此我就放弃了这两种做法。

于是询问AI，AI提供了两种思路线程(thread) 和 进程(process)。

线程和进程

线程(thread)

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

上面是网上对线程的解释，可以线程的看出的开销是比进程小的。

但是它有一个致命的问题，它不能被强制终止，对于我子函数本身存在死循环的情况下是不适用的。

进程(process)

进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

进程虽然相对线程来说开销较大，但因为我这个项目并不算大，目前也并不存在多进程的情况，性能上不会造成什么大的影响。\

最重要的是它能够在运行时被终止，这就是我所需要的。

解决方法——进程

既然已经确定了它需要用进程解决，那我们就来看下进程如何使用吧

进程的创建

在python中，进程的创建需要使用multiprocessing模块，这个模块提供了Process类来创建进程。

import multiprocessing
# 创建进程 target是进程要执行的函数，args是函数的参数
p = multiprocessing.Process(target=func, args=(arg1, arg2))

进程的启动

创建完进程后，需要调用start()方法来启动进程。

p.start()

进程的阻塞

然后调用join()方法来阻塞主进程，直到子进程执行完毕。
join()方法还有一个可选参数timeout，用于设置阻塞的时间，如果子进程在timeout时间内没有执行完毕，主进程会继续执行。

sec = 10
p.join(timeout=sec)

进程的终止以及判断进程存活

如果子进程在timeout时间内没有执行完毕，主进程会继续执行，但是子进程还在运行，这时候就需要终止子进程了。
但在终止前我们可以进行下判断，判断进程是否存活（可选）

if p.is_alive(): # 判断进程是否存活
    print("进程仍在运行，强制结束进程")
    p.terminate()
else:
    print("进程已结束")

完整案例

下面是我根据我的项目写出的进程函数，需要使用时可以参考一下

def create_process(func,args,f_sec,f_name):
    p = multiprocessing.Process(target=func, args=args)
    p.start()
    p.join(timeout=f_sec)
    if p.is_alive():
        print(f"{f_name}执行超时")
        p.terminate()
    else:
        print("未超时")