Ruby訊號處理詳解

2022-04-18 16:00:35

Ruby使用Process.kill傳送訊號

Process.kill(signal, pid, ...) → integer

Process.kill傳送指定的訊號給一個或多個程序或行程群組：

如果目標pid>0，表示傳送訊號給指定PID的程序
如果目標pid=0，表示傳送訊號給呼叫kill的程序所在行程群組的所有程序
如果目標pid<0，表示按照作業系統的規則傳送訊號。對於Linux來說：
- 如果pid=-1，表示傳送訊號給除pid=1的init程序外的所有程序，當然，沒有許可權的程序將不受影響
- 如果pid<-1，表示傳送訊號給-pid所在行程群組的所有程序，例如-3000表示傳送訊號給pid=3000的程序所在行程群組的所有程序

Process.kill的第一個引數是要傳送的訊號：

訊號可以是字串格式的訊號名或數值格式的訊號ID，INT或SIGINT或1都是有效的訊號
如果訊號帶有負號(如-2或-INT)，表示傳送訊號給程序所在行程群組而非指定的程序(Linux不支援帶負號的訊號)
如果訊號為0，表示探測是否能傳送訊號給目標程序，可探測是否能管理目標程序或者探測目標程序是否存活

pid = fork do
  sleep 300
end
# ...
Process.kill("HUP", pid)
Process.wait

Ruby使用trap()設定訊號處理程式

Ruby中使用Kernel.trap或Signal.trap捕獲訊號並設定訊號處理程式，這兩個trap等價。

可設定多個trap來監控多個訊號。

Signal.trap(0, proc { puts "Terminating: #{$$}" })
Signal.trap("CLD")  { puts "Child died" }
fork && Process.wait
=begin
Terminating: 27461
Child died
Terminating: 27460
=end

trap的第一個引數是監控的訊號名稱，可以是字串的訊號名稱(如SIGINT)，可以是省略SIG字首的訊號名稱(如INT)，可以是訊號對應的數值(如2)。

Ruby支援一個特殊的訊號0(對應的字串訊號名為EXIT或SIGEXIT)，表示程序退出時會觸發的訊號。

trap的第二個引數或語句塊是捕獲到訊號後執行的程式碼。第二個引數有幾種特殊情況：

如果第二個引數為字串IGNORE或SIG_IGN，表示忽略本次捕獲的訊號
如果第二個引數為字串DEFAULT或SIG_DFL，表示按照Ruby的預設處理規則來處理
如果第二個引數為字串EXIT，表示以退出狀態碼0退出當前程序
如果第二個引數為字串SYSTEM_DEFAULT，表示按照系統的預設訊號處理規則來處理，即以退出狀態碼141退出程序

避免訊號覆蓋

使用第三方包的時候，有時候不知道這個包是否定義了某個訊號的訊號處理程式，或者知道它定義了某訊號訊號處理程式，但自己定義這個訊號的訊號處理程式時，不想覆蓋第三方包中所定義的處理程式。

這時，應該利用好trap的返回值。每一次trap設定訊號處理程式時，都返回本訊號之前已經定義的訊號處理程式(是一個Proc物件)。只是需要注意，有些訊號的初始處理程式是一個字串值DEFAULT而不是一個Proc物件，因此，應該進行型別判斷：

# 第一次定義INT的訊號處理程式
first_trap = trap('INT') { 
  first_trap.call if first_trap.is_a? Proc
  puts "first_trap" 
}

# 第二次定義INT的訊號處理程式
old_trap = trap('INT') { 
  old_trap.call if old_trap.is_a? Proc   # 呼叫第一次定義的訊號處理程式
  puts "old trap"  # 本次trap時執行的邏輯
}
# 定義好之後，old_trap為第一次定義的訊號處理程式

# 之後按下CTRL+C觸發INT訊號的訊號處理程式

多執行緒訊號註冊問題

如果是在多執行緒中註冊訊號處理程式，該訊號處理程式將總是註冊在所在程序的main執行緒中(即使是在其它執行緒中設定trap())。

pid = fork do
  puts "main Thread: #{Thread.current}"
  Thread.new {
    puts "new Thread: #{Thread.current}"
    trap("TERM", proc { puts "Signal: #{Thread.current}" })
    sleep 2
  }
  sleep 2
end

sleep 1
Process.kill 'SIGTERM', pid
=begin
main Thread: #<Thread:0x00007fffd6ed4c10 run>
new Thread: #<Thread:0x00007fffd714f2b0@a.rb:4 run>
Signal: #<Thread:0x00007fffd6ed4c10 run>
=end

子程序繼承訊號處理程式

子程序會從父程序繼承訊號處理程式。

trap 'TERM', proc { puts "Signal: #{Process.pid}" }
puts "Parent: #{Process.pid}"

pid = fork do
  sleep 30
end

puts "Child: #{pid}"
Process.kill 'TERM', pid
=begin
Parent: 2872
Child: 2901
Signal: 2901
=end

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