Python鍵盤中斷信號如何接管

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假設(shè)有這樣一個需求，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)

但這樣寫有一個問題，就是每來一條數(shù)據(jù)都要連接一次 MongoDB，大量時間浪費在了網(wǎng)絡(luò) I/O上。

于是大家會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)在又面臨另外一個問題。假設(shè)因為某種原因，我需要更新這個程序，于是我按下了鍵盤上的Ctrl +  C強(qiáng)制關(guān)閉了這個程序。而此時to_be_insert列表里面有999條數(shù)據(jù)將會永久丟失——它們已經(jīng)被從 Redis 中刪除了，但又沒有來得及寫入 MongoDB  中。

我想實現(xiàn)，當(dāng)我按下 Ctrl + C 時，程序不再從 Redis 中讀取數(shù)據(jù)，但會先把to_be_insert中的數(shù)據(jù)(無論有幾條)都插入 MongoDB  中。最后再關(guān)閉程序。

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

實際上，當(dāng)我們按下鍵盤上的Ctrl + C時，Python 收到一個名為SIGINT的信號。具體規(guī)則可以閱讀官方文檔。收到信號以后，Python  會調(diào)用一個信號回調(diào)函數(shù)。只不過默認(rèn)的回調(diào)函數(shù)就是讓程序拋出一個 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)來作為信號回調(diào)函數(shù)。

要使用信號，我們需用導(dǎo)入 Python 的signal庫。然后自定義一個信號回調(diào)函數(shù)，當(dāng) Python 收到某個信號時，調(diào)用這個函數(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)體會持續(xù)運(yùn)行。

我們定義了一個函數(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 變量名聲明這個變量為全局變量。否則無法修改。

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)行的任何時候，只要按下鍵盤的Ctrl  +  C，程序就會進(jìn)入keyboard_handler函數(shù)里面，優(yōu)先執(zhí)行這個函數(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，立刻就會進(jìn)入設(shè)置好的信號回調(diào)函數(shù)中。

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