在 Python 中接管鍵盤中斷信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法

假設(shè)有這樣一個(gè)需求，你需要從 Redis 中持續(xù)不斷讀取數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)寫入到 MongoDB 中。你可能會(huì)這樣寫代碼：

import json 
import redis 
import pymongo 
client = redis.Redis() 
handler = pymongo.MongoClient().example.col 
while True: 
  data_raw = client.blpop('data', timeout=300) 
  if not data_raw: 
    continue 
  data = json.loads(data_raw[1].decode()) 
  handler.insert_one(data) 

但這樣寫有一個(gè)問(wèn)題，就是每來(lái)一條數(shù)據(jù)都要連接一次 MongoDB，大量時(shí)間浪費(fèi)在了網(wǎng)絡(luò) I/O上。

于是大家會(huì)把代碼改成下面這樣：

import json 
import redis 
import pymongo 
client = redis.Redis() 
handler = pymongo.MongoClient().example.col 
to_be_insert = [] 
while True: 
  data_raw = client.blpop('data', timeout=300) 
  if not data_raw: 
    continue 
  data = json.loads(data_raw[1].decode()) 
  to_be_insert.append(data) 
  if len(to_be_insert) >= 1000: 
    handler.insert_many(to_be_insert) 
    to_be_insert = [] 

每湊夠1000條數(shù)據(jù)，批量寫入到 MongoDB 中。

現(xiàn)在又面臨另外一個(gè)問(wèn)題。假設(shè)因?yàn)槟撤N原因，我需要更新這個(gè)程序，于是我按下了鍵盤上的Ctrl + C強(qiáng)制關(guān)閉了這個(gè)程序。而此時(shí)to_be_insert列表里面有999條數(shù)據(jù)將會(huì)永久丟失——它們已經(jīng)被從 Redis 中刪除了，但又沒(méi)有來(lái)得及寫入 MongoDB 中。

我想實(shí)現(xiàn)，當(dāng)我按下 Ctrl + C 時(shí)，程序不再?gòu)?Redis 中讀取數(shù)據(jù)，但會(huì)先把to_be_insert中的數(shù)據(jù)(無(wú)論有幾條)都插入 MongoDB 中。最后再關(guān)閉程序。

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求，就必須在我們按下Ctrl + C時(shí)，程序還能繼續(xù)運(yùn)行一段代碼?？蓡?wèn)題是按下Ctrl + C時(shí)，程序就直接結(jié)束了，如何還能再運(yùn)行一段代碼?

實(shí)際上，當(dāng)我們按下鍵盤上的Ctrl + C時(shí)，Python 收到一個(gè)名為SIGINT的信號(hào)。具體規(guī)則可以閱讀官方文檔。收到信號(hào)以后，Python 會(huì)調(diào)用一個(gè)信號(hào)回調(diào)函數(shù)。只不過(guò)默認(rèn)的回調(diào)函數(shù)就是讓程序拋出一個(gè) KeyboardInterrupt異常導(dǎo)致程序關(guān)閉。現(xiàn)在，我們可以設(shè)法讓 Python 使用我們自定義的一段函數(shù)來(lái)作為信號(hào)回調(diào)函數(shù)。

要使用信號(hào)，我們需用導(dǎo)入 Python 的signal庫(kù)。然后自定義一個(gè)信號(hào)回調(diào)函數(shù)，當(dāng) Python 收到某個(gè)信號(hào)時(shí)，調(diào)用這個(gè)函數(shù)。

所以我們修改一下上面的代碼：

import signal 
import json 
import redis 
import pymongo 
 
 
client = redis.Redis() 
handler = pymongo.MongoClient().example.col 
stop = False 
 
 
def keyboard_handler(signum, frame): 
  global stop 
  stop = True 
 
 
signal.signal(signal.SIGINT, keyboard_handler) 
 
to_be_insert = [] 
while not stop: 
  data_raw = client.blpop('data', timeout=300) 
  if not data_raw: 
    continue 
  data = json.loads(data_raw[1].decode()) 
  to_be_insert.append(data) 
  if len(to_be_insert) >= 1000: 
    handler.insert_many(to_be_insert) 
    to_be_insert = [] 
 
if to_be_insert: 
  handler.insert_many(to_be_insert) 

我們定義了一個(gè)全局變量stop，默認(rèn)為 False，所以默認(rèn)情況下，while not stop所在的循環(huán)體會(huì)持續(xù)運(yùn)行。

我們定義了一個(gè)函數(shù)keyboard_handler，它的作用是修改全局變量stop為 True。需要注意的是，在函數(shù)里面修改全局變量，必須先使用global 變量名聲明這個(gè)變量為全局變量。否則無(wú)法修改。

修改以后，while not stop循環(huán)停止，于是程序進(jìn)入:

if to_be_insert: 
  handler.insert_many(to_be_insert) 

只要列表里面有數(shù)據(jù)，就會(huì)批量插入 MongoDB 中。然后程序結(jié)束。

整段代碼的關(guān)鍵就在signal.signal(signal.SIGINT, keyboard_handler)這里把信號(hào)SIGINT與函數(shù)keyboard_handler關(guān)聯(lián)上了，于是，在上面這段代碼運(yùn)行的任何時(shí)候，只要按下鍵盤的Ctrl + C，程序就會(huì)進(jìn)入keyboard_handler函數(shù)里面，優(yōu)先執(zhí)行這個(gè)函數(shù)里面的代碼。執(zhí)行完成以后，回到之前中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行之前沒(méi)有完成的代碼。而由于在函數(shù)里面我已經(jīng)修改了stop的值，所以原來(lái)的循環(huán)不能繼續(xù)執(zhí)行，于是進(jìn)入最后的收尾工作。

需要注意的是，如果你的整個(gè)代碼全都是使用 Python 寫的，那么 signal可以在你程序的任何階段觸發(fā)，只要你按下 Ctrl + C，立刻就會(huì)進(jìn)入設(shè)置好的信號(hào)回調(diào)函數(shù)中。

但如果你的代碼中，有一部分代碼是使用 C 語(yǔ)言寫的，那么當(dāng)你按下Ctrl + C以后，可能需要等這段C 語(yǔ)言的代碼運(yùn)行完成以后，才會(huì)進(jìn)入你設(shè)置的信號(hào)回調(diào)函數(shù)中。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的在 Python 中接管鍵盤中斷信號(hào)的處理方法，希望對(duì)大家有所幫助！