python 多进程 避免僵尸进程,

　　1.前言之前在《unix环境高级编程》第八章看进程的时候提到了孤儿进程和僵尸进程，这两个概念一直很模糊。今天被问到孤儿进程和僵尸进程是什么，会带来什么问题，如何解决。只停留在概念上，为自己没有深入而感到惭愧。晚上google了一下，又参考了一遍APUE，认真总结了一下，加深了理解。

　　2.基本概念我们知道，在unix/linux中，一般情况下，子进程是由父进程创建的，子进程在创建一个新进程。子进程的结束和父进程的运行是异步过程，即父进程永远无法预测子进程何时结束。当一个进程完成其工作终止时，其父进程需要调用wait()或waitpid()系统调用来获取子进程的终止状态。

　　孤立进程：如果一个父进程退出，而它的一个或多个子进程仍在运行，这些子进程将成为孤立进程。孤儿将被init进程(进程号1)收养，init进程将收集它们的状态。

　　僵尸：一个进程使用fork创建一个子进程。如果子进程退出，而父进程没有调用wait或waitpid来获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这个过程被称为僵尸过程。

　　3.问题和危害unix提供了一种机制，保证只要父进程在最后想知道子进程的状态信息，就能得到。这个机制是：当每个进程退出时，内核释放该进程的所有资源，包括打开的文件、占用的内存等。但是仍然为它保留了一些信息(包括进程号、进程ID、退出状态、进程的终止状态、运行时间、进程占用的CPU时间等。).直到父进程通过wait/waitpid得到它，它才被释放。但这导致了问题。如果进程不调用wait/waitpid，预留的信息不会被释放，它的进程号会一直被占用。但是，系统可以使用的进程号的数量是有限的。如果生成了大量死进程，系统将无法生成新进程，因为没有可用的进程号。这就是僵尸进程的危害，应该避免。

　　孤儿进程是没有父进程的进程，所以孤儿进程就落在了init进程身上，init进程就像一个民政局，负责处理孤儿进程的善后事宜。每当出现一个孤儿进程，内核就将孤儿进程的父进程设置为init，init进程会循环等待()其已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程悲惨地结束它的生命周期时，init进程将代表党和政府处理它的所有善后事宜。因此，孤儿进程不会造成任何伤害。

　　任何子进程(除了init)在exit()之后都不会立即消失，而是留下一个数据结构叫僵尸进程，等待父进程处理。这是每个子流程最后都要经历的阶段。如果子进程在exit()后面，父进程没时间处理，那么用ps命令可以看到子进程的状态是“Z”。如果父进程能及时处理，用ps命令看到子进程的僵尸状态可能就来不及了，但这并不代表子进程不经历僵尸状态。如果父进程在子进程结束前退出，子进程将由init接管。Init将把处于僵死状态的子进程作为父进程来处理。

　　僵尸危险场景：

　　例如，有一个进程会定期产生一个子进程。这个子进程需要做的事情很少，做完该做的事情就退出了。所以这个子进程的生命周期很短。而父进程只生成新的子进程，至于子进程退出后会发生什么，它视而不见。这样，系统运行一段时间后，系统中就会出现很多死进程。如果你用ps命令检查它们，你会严格地说，僵尸进程并不是问题的根源，罪魁祸首是产生大量僵尸进程的父进程。所以，当我们寻求如何消灭系统中的大量僵尸进程时，答案就是射杀产生大量僵尸进程的元凶(即通过KILL发送SIGTERM或SIGKILL信号)。罪魁祸首进程被枪毙后，其产生的僵尸进程就成了孤儿进程。这些孤儿进程会被init进程接管，init进程会等待()这些孤儿进程，释放它们所占用的系统进程表中的资源。这样，这些僵尸孤儿进程就可以留下来了。

　　4.孤儿进程和僵尸进程测试孤儿进程测试程序如下：

　　#包含stdio.h

　　#包含stdlib.h

　　#包含错误号h

　　#包括unistd.h

　　int main()

　　{

　　pid _ t pid

　　//创建一个进程

　　PID=fork()；

　　//创建失败。

　　如果(pid 0)

　　{

　　perror(fork错误：)；

　　出口(1)；

　　}

　　//子进程

　　如果(pid==0)

　　{

　　printf(我是子进程。\ n’)；

　　//输出进程ID和父进程ID

　　printf(pid: %d\tppid:%d\n ，getpid()，getppid())；

　　printf(‘我会睡五秒钟。\ n’)；

　　//睡眠5s，保证父进程先退出。

　　睡眠(5)；

　　printf(pid: %d\tppid:%d\n ，getpid()，getppid())；

　　printf(子进程退出。\ n’)；

　　}

　　//父进程

　　其他

　　{

　　printf(我是父进程。\ n’)；

　　//父进程休眠1s，保证子进程输出进程id。

　　睡眠(1)；

　　printf(父进程退出。\ n’)；

　　}

　　返回0；

　　}测试结果如下：

　　僵尸测试程序如下：

　　#包含stdio.h

　　#包括unistd.h

　　#包含错误号h

　　#包含stdlib.h

　　int main()

　　{

　　pid _ t pid

　　PID=fork()；

　　如果(pid 0)

　　{

　　perror(fork错误：)；

　　出口(1)；

　　}

　　else if (pid==0)

　　{

　　printf(我是子进程。我退出。\ n’)；

　　退出(0)；

　　}

　　printf(我是父进程。我就睡两秒\ n’)；

　　//等待子进程先退出

　　睡眠(2)；

　　//输出进程信息

　　system(ps -o pid，ppid，state，tty，command )；

　　printf(父进程正在退出。\ n’)；

　　返回0；

　　}测试结果如下：

　　僵尸测试二：父进程循环创建子进程，子进程退出，产生多个僵尸进程。该过程如下：

　　#包含stdio.h

　　#包含stdlib.h

　　#包括unistd.h

　　#包含错误号h

　　int main()

　　{

　　pid _ t pid

　　//在循环中创建子进程

　　while(1)

　　{

　　PID=fork()；

　　如果(pid 0)

　　{

　　perror(fork错误：)；

　　出口(1)；

　　}

　　else if (pid==0)

　　{

　　printf(我是子进程。\ n我要退出。\ n’)；

　　//子进程退出，成为僵尸进程。

　　退出(0)；

　　}

　　其他

　　{

　　//父进程休眠20秒，继续创建子进程。

　　睡眠(20)；

　　继续；

　　}

　　}

　　返回0；

　　}程序测试结果如下：

　　5.僵尸进程的解决方案(1)通过信号机制在子进程退出时向父进程发送SIGCHILD信号，父进程处理SIGCHILD信号。在信号处理函数中调用wait来处理僵尸进程。测试程序如下：

　　#包含stdio.h

　　#包括unistd.h

　　#包含错误号h

　　#包含stdlib.h

　　#包含信号. h

　　静态void SIG _ child(int signo)；

　　int main()

　　{

　　pid _ t pid

　　//创建捕获子进程退出信号。

　　signal(SIGCHLD，SIG _ child)；

　　PID=fork()；

　　如果(pid 0)

　　{

　　perror(fork错误：)；

　　出口(1)；

　　}

　　else if (pid==0)

　　{

　　printf(我是子进程，pid id %d，我正在退出。\n ，getpid())；

　　退出(0)；

　　}

　　printf(我是父进程。我就睡两秒\ n’)；

　　//等待子进程先退出

　　睡眠(2)；

　　//输出进程信息

　　system(ps -o pid，ppid，state，tty，command )；

　　printf(父进程正在退出。\ n’)；

　　返回0；

　　}

　　静态void sig_child(int signo)

　　{

　　pid _ t pid

　　int stat

　　//处理僵尸进程

　　while ((pid=waitpid(-1，stat，WNOHANG)) 0)

　　printf(子级%d已终止。\n ，PID)；

　　}测试结果如下：

　　(2)叉两下

　　055-79000第8.6节非常详细。原理是让子进程成为孤儿进程，让它的父进程成为init进程，通过它可以处理僵尸进程。测试程序如下：

　　#包含stdio.h

　　#包含stdlib.h

　　#包括unistd.h

　　#包含错误号h

　　int main()

　　{

　　pid _ t pid

　　//创建第一个子进程

　　PID=fork()；

　　如果(pid 0)

　　{

　　perror(fork错误：)；

　　出口(1)；

　　}

　　//第一个子进程

　　else if (pid==0)

　　{

　　//子进程重新创建子进程

　　printf(我是第一个子进程. pid:%d\tppid:%d\n ，getpid()，getppid())；

　　PID=fork()；

　　如果(pid 0)

　　{

　　perror(fork错误：)；

　　出口(1)；

　　}

　　//第一个子进程退出

　　else if (pid 0)

　　{

　　printf(第一个进程退出。\ n’)；

　　退出(0)；

　　}

　　//第二个子进程

　　//休眠3s，确保第一个子进程退出，这样第二个子进程的父进程就在init进程中了。

　　睡眠(3)；

　　printf(我是第二个子进程. pid: %d\tppid:%d\n ，getpid()，getppid())；

　　退出(0)；

　　}

　　//父进程处理第一个子进程的退出

　　if (waitpid(pid，NULL，0)！=pid)

　　{

　　perror(waitepid错误：)；

　　出口(1)；

　　}

　　退出(0)；

　　返回0；

　　}测试结果如下图所示：

　　6.参考《Unix 环境高级编程》，第8章

　　http://www.rosoo.net/a/201109/15071.html

　　http://blog.chinaunix.net/uid-1829236-id-3166986.html

　　http://forkhope.diandian.com/post/2012-10-01/40040574200

　　涉及

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