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subprocess.Popen引起的僵尸进程[sh]

subprocess.Popen引起的僵尸进程[sh]

作者: Ivanlfli | 来源:发表于2018-03-29 18:32 被阅读0次

今天用python写一个监控日志的demo遇到一个很奇怪的现象。demo的功能是:用tail -f监控日志文件的新内容,直到匹配到标识符字符串为止,若在一定时间内没有监听到标识符字符串,则脚本结束,打印服务启动失败的信息。
demo代码如下:

# encoding: utf-8
# mo3.py
import time
import subprocess
import threading

def killP(p, sec):
    '''
    kill掉p进程
    :param p: 进程的实例
    :param sec: 超时时间
    :return:
    '''
    stoptime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time() + sec))
    while True:
        thistime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))
        if thistime >= stoptime:
            # 终止子进程
            print('服务启动失败!!!')
            p.terminate()
            print("killP: " + str(p.returncode))
            break

def monitorLog(p):
    '''
    日志监控(demo)
    :param p: 进程的实例
    :return:
    '''
    print("monitorLog")
    while True:
        print(p.stdout.readline())
        if p.returncode is not None:
            print("killed")
            break
    print("quit monitorLog")

if __name__ == "__main__":
    p = subprocess.Popen('tail -0f log.txt', stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, shell=True)
    print("pid: " + str(p.pid))
    p1 = threading.Thread(target=killP, args=(p, 30))
    p2 = threading.Thread(target=monitorLog, args=(p,))
    threads = []
    threads.append(p1)
    threads.append(p2)
    for t in threads:
        t.start()
    for t in threads:
        t.join()

脚本中新开一个进程p,执行tail -f命令读取log.txt。p1和p2是两个并发的线程,p1做日志内容监控(这里仅为demo,详细监控逻辑没写),p2做超时结束,这里设置30s内没有监控到匹配内容,就强制杀进程p结束脚本。
启动脚本,看下父子进程的关系:

57912 ?        Ss     0:00  \_ sshd: ivanli [priv] 
57973 ?        S      0:01      \_ sshd: ivanli@pts/6  
57974 pts/6    Ss     0:01          \_ -bash
59367 pts/6    Sl+    0:01              \_ python mo3.py
59368 pts/6    S+     0:00                  \_ /bin/sh -c tail -0f log.txt
59370 pts/6    S+     0:00                      \_ tail -0f log.txt

59368即为进程p,59370 tail -0f log.txt为p的子进程。
然后就遇到了个问题,若log.txt的内容没有更新,这时启动脚本去监听日志,代码就卡死在print(p.stdout.readline())了,即tail -0f没有返回值回来。而且在killP中,p进程杀掉后的返回码还是None,表明p进程没有被干掉。

ivanli@ubuntu:~/myown/test/shell$ python mo3.py 
pid: 59368
monitorLog
服务启动失败!!!
killP: None


这时再看父子进程关系,奇怪的现象发生了:

57912 ?        Ss     0:00  \_ sshd: ivanli [priv] 
57973 ?        S      0:01      \_ sshd: ivanli@pts/6  
57974 pts/6    Ss     0:01          \_ -bash
59367 pts/6    Sl+    0:29              \_ python mo3.py
59368 pts/6    Z+     0:00                  \_ [sh] <defunct>
 1214 ?        Ss     0:05 cron
 1226 ?        Ss    16:53 /usr/sbin/irqbalance
 1238 ?        Ssl    0:03 whoopsie
 1302 ?        Ss     0:00 /usr/sbin/cups-browsed
 1310 ?        Ss     0:35 /usr/sbin/kerneloops
 1317 ?        Ssl   58:25 /usr/sbin/mysqld
 1379 tty1     Ss     0:00 /bin/login --       
 2390 tty1     S+     0:00  \_ -bash
 1555 ?        Ss     0:00 acpid -c /etc/acpi/events -s /var/run/acpid.socket
 1570 ?        Ssl    0:00 /usr/sbin/vmware-vmblock-fuse -o subtype=vmware-vmblock,default_permissions,allow_other /
 1588 ?        Sl    48:55 /usr/sbin/vmtoolsd
 1884 ?        Ssl  110:32 /usr/bin/dockerd --raw-logs
 1902 ?        Ssl   50:33  \_ docker-containerd -l unix:///var/run/docker/libcontainerd/docker-containerd.sock --me
49422 ?        Sl     0:01  |   \_ docker-containerd-shim e84dc455581d8be490b5ebb63b1fcbb6675b1e14888a7eebf36caf7833
49439 ?        Ssl   15:13  |       \_ /docker-java-home/jre/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/tom
49416 ?        Sl     0:00  \_ /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 8111 -container-ip 172.1
 2502 ?        Sl     0:00 /usr/lib/colord/colord
12297 ?        Ss     0:00 /usr/sbin/cupsd -f
12335 ?        Ss     1:06 tpvmlpd2
59370 pts/6    S+     0:00 tail -0f log.txt

59368居然变为[sh] <defunct>了!另外59370 tail -0f log.txt依然还在!
说明进程p没有被干掉,手动强制干掉这个奇怪的[sh] <defunct>,发现居然没法手动kill掉。好奇怪,然后网上搜了下,得知[sh] <defunct>为僵尸进程,无法kill掉,出现僵尸进程的原因一般如下:

  • 父进程在子进程先退出
  • 父进程没有处理子进程的退出信号

再结合前后的ps看,59368是59370的父进程,在代码里terminate了59368,即父进程先退出了,所以导致59368变成了僵尸进程,59370变成孤魂野鬼,依然游荡,而且没有爹了。这也导致p.returncode一直为None,而且由于59368 tail -0f log.txt一直在跑,且log.txt没有更新,所以就一直卡在tail命令中,导致代码一直卡死在print(p.stdout.readline())。而且这时你手动kill掉59368的爹59367,孤魂野鬼59370依然在运行,占用pid。
这个问题困扰了自己近一天的时间,这下才明白问题出在哪。解决方法是:
在kill p进程之前,先干掉他的儿子tail -0f log.txt进程,然后再干掉p。这样就不会出现僵尸进程,并且也实现了超时结束模块的功能。改进后的demo代码如下:

# encoding: utf-8
# mo3_1.py
import time
import subprocess
import threading

def killP(p, sec):
    '''
    kill掉p进程
    :param p: 进程的实例
    :param sec: 超时时间
    :return:
    '''
    stoptime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time() + sec))
    while True:
        thistime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))
        if thistime >= stoptime:            
            subp = subprocess.Popen("ps -ef | grep tail | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill -9",
                                  stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, shell=True)  # 干掉p的子进程
            print('服务启动失败!!!')
            p.terminate()  # 干掉p
            print("killP: " + str(p.returncode))
            break

def monitorLog(p):
    '''
    日志监控(demo)
    :param p: 进程的实例
    :return:
    '''
    print("monitorLog")
    while True:
        p.wait()
        print(p.returncode)
        print(p.stdout.readline())
        if p.returncode is not None:
            print("killed")
            break

    print("quit monitorLog")

if __name__ == "__main__":
    p = subprocess.Popen('tail -0f log.txt', stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, shell=True)
    print("pid: " + str(p.pid))
    p1 = threading.Thread(target=killP, args=(p, 30))
    p2 = threading.Thread(target=monitorLog, args=(p,))
    threads = []
    threads.append(p1)
    threads.append(p2)
    for t in threads:
        t.start()
    for t in threads:
        t.join()

在killP中,若超时时间到,先干掉p的子进程,即干掉tail -0f log.txt。然后再干掉p,这样p.returncode就不为None了。monitorLog中的while也可以break了。

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