如何在Python中通过信号杀死父进程后确保子进程也终止？

Python信号处理：优雅地终止父进程及其子进程

在Python多进程编程中，使用信号终止父进程后，子进程可能持续运行，这通常需要更精细的进程管理策略。本文探讨此问题并提供解决方案。

问题描述

假设a.py创建了一个父进程和一个子进程，父进程ID写入文件。b.py读取此ID并发送终止信号(SIGTERM)。然而，父进程终止后，子进程可能继续运行。

以下为示例代码（与原文略有不同，更简洁易懂，并修复了原代码中的错误）：

a.py:

import multiprocessing
import os
import signal
import time

def child_process():
    while True:
        print("子进程运行中...")
        time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    child = multiprocessing.Process(target=child_process)
    child.start()
    with open("pidfile.txt", "w") as f:
        f.write(str(os.getpid()))
    child.join()  # 等待子进程结束
    print("父进程结束")

b.py:

import os
import signal

try:
    with open("pidfile.txt", "r") as f:
        pid = int(f.read())
        os.kill(pid, signal.SIGTERM)
        print(f"已向进程 {pid} 发送 SIGTERM 信号")
except FileNotFoundError:
    print("pidfile.txt 未找到")
except Exception as e:
    print(f"发生错误: {e}")

解决方案：利用进程组

解决此问题关键在于理解进程组的概念。父进程及其子进程属于同一个进程组。通过向进程组发送信号，可以确保所有进程都接收到信号。

改进后的代码：

a.py:

import multiprocessing
import os
import signal
import time

def child_process():
    while True:
        print("子进程运行中...")
        time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    child = multiprocessing.Process(target=child_process)
    child.start()
    pgid = os.getpgid(0) # 获取当前进程组ID
    with open("pidfile.txt", "w") as f:
        f.write(str(pgid))
    child.join()
    print("父进程结束")

b.py:

import os
import signal

try:
    with open("pidfile.txt", "r") as f:
        pgid = int(f.read())
        os.killpg(pgid, signal.SIGTERM) # 向进程组发送信号
        print(f"已向进程组 {pgid} 发送 SIGTERM 信号")
except FileNotFoundError:
    print("pidfile.txt 未找到")
except Exception as e:
    print(f"发生错误: {e}")

通过使用os.getpgid(0)获取进程组ID，并将进程组ID写入文件，b.py使用os.killpg()向整个进程组发送SIGTERM信号，确保父进程和子进程都被干净地终止。 此外，a.py中的child.join()确保父进程等待子进程结束后才退出，避免了竞态条件。 最后，代码也进行了更健壮的异常处理。

这个改进后的方案更可靠，避免了原代码中可能存在的潜在问题，并提供了更清晰的代码结构。

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