Python鍵盤中斷信號如何接管

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假設有這樣一個需求，你需要從 Redis 中持續不斷讀取數據，并把這些數據寫入到 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，就是每來一條數據都要連接一次 MongoDB，大量時間浪費在了網絡 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條數據，批量寫入到 MongoDB 中。

現在又面臨另外一個問題。假設因為某種原因，我需要更新這個程序，于是我按下了鍵盤上的Ctrl +  C強制關閉了這個程序。而此時to_be_insert列表里面有999條數據將會永久丟失——它們已經被從 Redis 中刪除了，但又沒有來得及寫入 MongoDB  中。

我想實現，當我按下 Ctrl + C 時，程序不再從 Redis 中讀取數據，但會先把to_be_insert中的數據(無論有幾條)都插入 MongoDB  中。最后再關閉程序。

要實現這個需求，就必須在我們按下Ctrl + C時，程序還能繼續運行一段代碼。可問題是按下Ctrl +  C時，程序就直接結束了，如何還能再運行一段代碼?

實際上，當我們按下鍵盤上的Ctrl + C時，Python 收到一個名為SIGINT的信號。具體規則可以閱讀官方文檔。收到信號以后，Python  會調用一個信號回調函數。只不過默認的回調函數就是讓程序拋出一個 KeyboardInterrupt異常導致程序關閉。現在，我們可以設法讓 Python  使用我們自定義的一段函數來作為信號回調函數。

要使用信號，我們需用導入 Python 的signal庫。然后自定義一個信號回調函數，當 Python 收到某個信號時，調用這個函數。

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，默認為 False，所以默認情況下，while not stop所在的循環體會持續運行。

我們定義了一個函數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循環停止，于是程序進入:

if to_be_insert:     handler.insert_many(to_be_insert)

只要列表里面有數據，就會批量插入 MongoDB 中。然后程序結束。

整段代碼的關鍵就在signal.signal(signal.SIGINT,  keyboard_handler)這里把信號SIGINT與函數keyboard_handler關聯上了，于是，在上面這段代碼運行的任何時候，只要按下鍵盤的Ctrl  +  C，程序就會進入keyboard_handler函數里面，優先執行這個函數里面的代碼。執行完成以后，回到之前中斷的地方，繼續執行之前沒有完成的代碼。而由于在函數里面我已經修改了stop的值，所以原來的循環不能繼續執行，于是進入最后的收尾工作。

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，只要你按下 Ctrl +  C，立刻就會進入設置好的信號回調函數中。

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