Python进程池logging死锁问题与解决方案

后端

2024-01-27 12:13:52

解决 Python 进程池中的 Logging 死锁：全面指南

问题的症结

当多个进程试图同时向同一个日志文件写入数据时，就会出现进程池 logging 死锁。当其中一个进程被阻塞时，其他进程就会等待写入，导致程序陷入僵局。

导致死锁的原因

资源争用： 多个进程共享同一个日志文件，争夺对文件的写入权限。
进程阻塞： 当其中一个进程由于输入/输出操作或其他因素而被阻塞时，其他进程无法写入日志文件，因为文件被第一个进程锁定。

解决方案

使用 Logging 锁

logging 锁是一种同步机制，它允许一次只允许一个进程写入日志文件。

import multiprocessing
import logging

# 创建一个日志锁
logging_lock = multiprocessing.Lock()

# 创建一个日志句柄
logging_handler = logging.FileHandler('log.txt')

# 设置日志格式
logging_formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')

# 将日志句柄和日志格式添加到日志器
logging.getLogger().addHandler(logging_handler)
logging.getLogger().setLevel(logging.DEBUG)

# 创建一个进程池
pool = multiprocessing.Pool(4)

# 定义一个任务函数
def task(x):
    # 获取日志锁
    logging_lock.acquire()

    # 向日志文件中写入数据
    logging.info('Process {} is working on {}'.format(os.getpid(), x))

    # 释放日志锁
    logging_lock.release()

# 将任务添加到进程池
for i in range(10):
    pool.apply_async(task, (i,))

# 关闭进程池
pool.close()
pool.join()

使用 Logging 队列

logging 队列是一种缓冲区，将日志消息存储在内存中。然后，由一个单独的进程或线程将消息从队列写入日志文件。

import multiprocessing
import logging
import queue

# 创建一个日志队列
logging_queue = queue.Queue()

# 创建一个进程池
pool = multiprocessing.Pool(4)

# 定义一个任务函数
def task(x):
    # 将日志消息添加到队列
    logging_queue.put('Process {} is working on {}'.format(os.getpid(), x))

# 将任务添加到进程池
for i in range(10):
    pool.apply_async(task, (i,))

# 关闭进程池
pool.close()
pool.join()

# 创建一个日志进程
logging_process = multiprocessing.Process(target=write_logs, args=(logging_queue,))
logging_process.start()

# 定义日志写入函数
def write_logs(queue):
    while True:
        # 从队列中获取日志消息
        message = queue.get()

        # 将日志消息写入文件
        with open('log.txt', 'a') as f:
            f.write(message + '\n')