【python实现通过复数进程互相检测防止关闭和删除】

news2025/1/11 12:44:39

python实现通过复数进程互相检测防止关闭和删除

在这里插入图片描述

要使用 Python 实现通过多个进程互相检测来防止关闭和删除，可以使用 multiprocessing 模块来创建多个进程，并通过进程间通信来实现心跳检测。以下是一个简单的示例代码，展示了如何使用两个进程相互监控：

首先，创建一个共享数据结构，用于进程间通信和存储心跳信息：

import multiprocessing
import time

# 共享状态
shared_data = multiprocessing.Value('d', time.time())

然后，定义进程函数，该函数会不断更新共享数据中的心跳值：

def process_function(shared_data):
    while True:
        # 模拟进程工作
        time.sleep(1)  
        # 更新心跳
        shared_data.value = time.time()

接下来，创建进程并启动：

process1 = multiprocessing.Process(target=process_function, args=(shared_data,))
process1.start()

在主进程中，定期检查心跳。如果发现心跳超时（即另一个进程异常退出），则打印提示信息并重新创建进程：

while True:
    time.sleep(2)  
    if time.time() - shared_data.value > 3:  
        print("heartbeat lost! restarting the process.")
        process1.terminate()  
        process1.join()  
        process1 = multiprocessing.Process(target=process_function, args=(shared_data,))
        process1.start()

在上述示例中，两个进程通过共享的 shared_data 进行心跳检测。主进程每隔 2 秒检查一次心跳，如果超过 3 秒没有更新（意味着另一个进程可能已经异常退出），则终止并重新启动该进程。

完整示例

import multiprocessing
import time

# 共享状态
shared_data = multiprocessing.Value('d', time.time())  

def process_function(shared_data):
    """
    进程函数，用于更新共享数据中的心跳值
    """
    while True:
        time.sleep(2)
        shared_data.value = time.time()  

if __name__ == "__main__":
    """
    主程序
    """
    process1 = multiprocessing.Process(target=process_function, args=(shared_data,))
    process1.start()

    while True:
        time.sleep(3)
        if time.time() - shared_data.value > 5:
            print("Heartbeat lost! Restarting the process.")
            process1.terminate()
            process1.join()
            process1 = multiprocessing.Process(target=process_function, args=(shared_data,))
            process1.start()

在这个示例中，if __name__ == "__main__": 下面的代码就是主程序。

要运行这个程序，直接运行这个 Python 脚本即可。在运行时，它会启动一个进程 process1 执行 process_function 函数，主程序会不断检测心跳是否丢失，并在丢失时重新启动进程。
这段 Python 代码主要实现了一个多进程的心跳监测机制：

首先导入了 multiprocessing 和 time 模块。
创建了一个共享数据 shared_data，其类型为双精度浮点数，并初始化为当前时间。

在定义的 process_function 函数中：

这是一个在新进程中执行的函数，它会不断循环。
每 2 秒更新一次 shared_data 的值为当前时间。

在主程序部分：

创建了一个名为 process1 的新进程，并指定其执行 process_function 函数，并传递共享数据作为参数。
然后进入一个主循环。
每 3 秒检查一次共享数据的最新值。
如果当前时间与共享数据中的时间差超过 5 秒，就认为心跳丢失。
终止当前进程，等待其结束。
重新创建新进程并启动，以重新开始心跳监测。

例如，如果在某个时刻，进程 process1 由于某种原因停止更新共享数据，那么在 5 秒后，主程序会检测到并采取重新启动进程的措施，以确保心跳的持续更新。这种机制常用于需要持续监测某个进程是否正常运行的场景。

代码优化

在Python中，我们可以使用multiprocessing模块来创建多个子进程，并通过这些子进程之间的通信来实现互相检测的功能。要防止某个进程被关闭或被删除，一种方法是让每个进程不断地检查其他进程的状态，并在其他进程退出时重新启动它们。

下面这个示例，将展示如何创建两个子进程，它们会互相监控对方的存在，并在对方消失时尝试重新启动对方：

import os
import time
import multiprocessing
from multiprocessing import Process

def monitor(pid):
    while True:
        # 检查目标进程是否存在
        if not os.path.exists(f"/proc/{pid}"):
            print(f"Process {pid} is down, restarting...")
            try:
                p = Process(target=target_function)
                p.start()
            except Exception as e:
                print(f"Failed to restart process: {e}")
        time.sleep(1)  # 避免过度消耗CPU

def target_function():
    pid = os.getpid()
    print(f"Process {pid} started.")
    
    while True:
        time.sleep(1)

def main():
    # 创建两个子进程
    p1 = Process(target=target_function)
    p2 = Process(target=target_function)
    
    p1.start()
    p2.start()
    
    # 获取进程ID
    pid1 = p1.pid
    pid2 = p2.pid
    
    # 创建监控进程
    monitor_p1 = Process(target=monitor, args=(pid1,))
    monitor_p2 = Process(target=monitor, args=(pid2,))
    
    monitor_p1.start()
    monitor_p2.start()

if __name__ == "__main__":
    main()