python - 在 python 中使用线程的超时函数不起作用

Question

我找到了创建超时函数的代码 here ，这似乎不起作用。完整的测试代码如下:

def timeout(func, args=(), kwargs={}, timeout_duration=1, default=None):
    import threading
    class InterruptableThread(threading.Thread):
        def __init__(self):
            threading.Thread.__init__(self)
            self.result = None

        def run(self):
            try:
                self.result = func(*args, **kwargs)
            except:
                self.result = default

    it = InterruptableThread()
    it.start()
    it.join(timeout_duration)
    if it.isAlive():
        return default
    else:
        return it.result


def foo():
    while True:
        pass

timeout(foo,timeout_duration=3)

预期行为:代码在 3 秒内结束。问题出在哪里？

Answer 1

一个线程无法优雅地终止另一个线程，因此对于您当前的代码，foo 永远不会终止。 (使用 thread.daemon = True 时，Python 程序将在只剩下守护线程时退出，但这不允许您在不终止主线程的情况下终止 foo。)

Some people 曾尝试使用信号来停止执行，但在某些情况下这可能是 unsafe。

如果您可以修改foo，则有很多可能的解决方案。例如，您可以检查 threading.Event 以跳出 while 循环。

但是如果您不能修改 foo，您可以使用 multiprocessing 模块在子进程中运行它，因为与线程不同，子进程可以终止。这是一个可能看起来如何的示例:

import time
import multiprocessing as mp

def foo(x = 1):
    cnt = 1
    while True:
        time.sleep(1)
        print(x, cnt)
        cnt += 1

def timeout(func, args = (), kwds = {}, timeout = 1, default = None):
    pool = mp.Pool(processes = 1)
    result = pool.apply_async(func, args = args, kwds = kwds)
    try:
        val = result.get(timeout = timeout)
    except mp.TimeoutError:
        pool.terminate()
        return default
    else:
        pool.close()
        pool.join()
        return val


if __name__ == '__main__':
    print(timeout(foo, kwds = {'x': 'Hi'}, timeout = 3, default = 'Bye'))
    print(timeout(foo, args = (2,), timeout = 2, default = 'Sayonara'))

产量

('Hi', 1)
('Hi', 2)
('Hi', 3)
Bye
(2, 1)
(2, 2)
Sayonara

请注意，这也有一些限制。

• 子进程接收父进程变量的副本。如果您修改子流程中的变量，它不会影响父进程。如果您的函数 func 需要修改变量，您将需要使用 shared variable 。

• 参数(通过args)和关键字(kwds)必须是可酸洗。

• 进程比线程占用更多资源。通常，你只想要在开始时创建一个多处理池程序。此 timeout 函数会在您每次调用它时创建一个 Pool。这是必要的，因为我们需要 pool.terminate() 来终止 foo。可能有更好的方法，但我还没想到。