前言

使用 Python 都不会错过线程这个知识,但是每次谈到线程,大家都下意识说 GIL 全局锁,

但其实除了这个老生常谈的话题,还有很多有价值的东西可以探索的,譬如:setDaemon()

线程的使用 与 存在的问题

我们会写这样的代码来启动多线程:

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输出:

1^C

通过 Threading 我们可以很简单的实现并发的需求,但是同时也给我们带来了一个大难题: 怎么退出呢?

在上面的程序运行中,我已经尝试按了多次的 ctrl-c,都无法中断这程序工作的热情!最后是迫不得已用 kill 才结束。

那么怎样才能可以避免这种问题呢?或者说,怎样才能在主线程退出的时候,子线程也自动退出呢?

守护线程

有过相似经验的老司机肯定就知道,setDaemon() 将线程搞成 守护线程 不就得了呗:

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输出:

1

直接退出?理所当然,因为主线程已经执行完了,确实是已经结束了,正因为设置了守护线程,所以这时候子线程也一并退出了。

突如其来的 daemon

那么问题来了,我们以前学 C 语言的时候,好像不用 Daemon 也可以啊,比如这个:

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输出:

1

既然 Python 也是用 C 写的,为什么 Python 多线程退出需要 setDaemon ???

想要解决这个问题,我们怕不是要从主线程退出的一刻开始讲起,从前….

反藤摸瓜

Python 解析器在结束的时候,会调用 wait_for_thread_shutdown 来做个例行清理:

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我们看到 #ifdef WITH_THREAD 就大概猜到对于是否多线程,这个函数是运行了不同的逻辑的

很明显,我们上面的脚本,就是命中了这个线程逻辑,所以它会动态 import threading 模块,然后执行 _shutdown 函数。

这个函数的内容,我们可以从 threading 模块看到:

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_shutdown 实际上也就是 _MainThread()._exitfunc 的内容,主要是将 enumerate() 返回的所有结果,全部 join() 回收

enumerate()  是什么?

这个平时我们也会使用,就是当前进程的所有 符合条件 的 Python线程对象:

1>>>
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符合条件???符合什么条件??不着急,容我娓娓道来:

从起源谈存活条件

在 Python 的线程模型里面,虽然有 GIL 的干涉,但是线程却是实实在在的原生线程

Python 只是多加一层封装: t_bootstrap,然后再在这层封装里面执行真正的处理函数。

threading 模块内,我们也能看到一个相似的:

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在上面的一连串代码中,_limbo_active 的变化都已经标记了重点,我们可以得到下面的定义:

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那么回到上文,当  _MainThread()._exitfunc 执行时,是会检查整个进程是否存在 _limbo + _active  的对象,

只要存在一个,就会调用 join(),  这个也就是堵塞的原因。

setDaemon 用处

无限期堵塞不行,自作聪明帮用户强杀线程也不是办法,那么怎么做才会比较优雅呢?

那就是提供一个途径,让用户来设置随进程退出的标记,那就是 setDaemon

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只要子线程,全部设置 setDaemon(True), 那么主线程一准备退出,全都乖乖地由操作系统销毁回收。

之前一直很好奇,pthread 都没有 daemon 属性,为什么 Python 会有呢?

结果这玩意就是真的是仅作用于 Python 层(手动笑脸)

结语

区区一个  setDaemon 可以引出很多本质内容的探索机会,比如线程的创建过程,管理流程等。

这些都是很有意思的内容,我们应该大胆探索,不局限于使用~