与长时间运行的Python进程交互

Question

我在树莓派上运行了一个长时间的Python程序，这个程序是无头模式的（也就是说没有图形界面），主要是用来控制我的花园，代码大概是这样的：

from time import sleep

def run_garden():
    while 1:
        /* do work */
        sleep(60)

if __name__ == "__main__":
    run_garden()

这个程序每60秒会休眠一次，这段时间足够我花园里的各种变化（比如湿度、空气温度、开启水泵、关闭风扇等）被处理。但是，如果我想手动干预这些设置，该怎么办呢？

目前，在我的/* do work */循环中，我首先会去调用另一个服务器，那里的配置变量可以更新。我可以通过一个网页控制台来更新这些配置变量，但这就显得有些不够实时，因为它还是依赖于60秒的循环（比如你在网页控制台上更新了设置，然后可能要等45秒才能看到效果）。

运行run_garden()的树莓派是专门用来管理花园的，基本上没有其他程序在占用资源。所以我知道我可以做点什么，只是不知道该怎么做。

一旦循环检测到配置变量被更新，它可以采用指数退避的方式来不断检查是否有新的操作，而不是等60秒，但这样似乎也没有太大的改善。

有没有更好的方法可以直接干预这个长时间运行的程序呢？

Answer 1

Python的select模块听起来可能会很有用。

如果你曾经使用过Unix系统的类似功能（比如在套接字编程中），那你会觉得很熟悉。

如果没有的话，这里有一个我常推荐的C语言套接字参考中的select部分。还有这里是关于这个模块的一个不错的介绍.

需要注意的是，第一个参考是关于C语言的，而不是Python，但select系统调用的概念是一样的，所以讨论内容可能会对你有帮助。

简单来说，这个模块可以让你告诉它你对哪些事件感兴趣（比如，套接字数据到达、键盘事件），然后它会一直等待，直到你指定的超时时间到或者事件发生。

如果你在使用套接字，那么把套接字和标准输入（stdin）加入到你感兴趣的事件列表中是很简单的。如果你只是想找个方法“条件性地睡眠”60秒，除非检测到按键，这个方法同样适用。

补充说明：

另一种解决方案是让你的树莓派“注册”到运行网页控制台的服务器上。这可能需要额外的工作，但能让你实现你想要的实时效果。

基本上，树莓派通过通知服务器自己的存在来“注册”，服务器会存储这个设备的地址。如果使用TCP，你可以保持连接打开（这在处理防火墙时可能很重要）。如果使用UDP，你可以在注册之前绑定设备的端口，这样服务器就能响应“公告”的源地址。

一旦注册，当服务器上的配置选项发生变化时，通常会有两种情况发生：

A) 你会向设备发送一个小的“ping”（这里是指一般意义上的，不是ICMP主机检测协议），通知它配置选项已经改变。此时，设备会立即请求完整的配置集，以获取更新。

B) 你将更新后的配置选项（或者整个配置集）发送回设备。这种方式减少了设备和服务器之间的消息数量，但可能需要更多的工作，因为这似乎与当前的设置有些偏离。

Answer 2

为什么不使用基于事件的循环，而是让程序在某段时间内“睡觉”？

这样的话，你的循环就只会在检测到变化时运行，而且每次有变化时都会运行（这正是你问题的关键？）。

你可以通过使用：
Python 的事件对象来实现这样的功能。

只需等待一个或多个事件对象被触发，然后再运行循环。你也可以根据需要，等待多个事件完成等等，这取决于你是否期望某个变量会频繁更新。

或者使用一种系统，比如：
广播事件。

Answer 3

在你的主循环中监听一个套接字。给你的套接字读取操作设置一个超时时间（比如60秒，也就是下次花园更新的时间），这样在没有收到命令的时候，你至少每分钟就能回到正常的功能。

如果你希望花园维护的更新每分钟不能更快地进行一次，那么你需要检查一下自上次更新以来已经过去了多久，因为当有命令进来的时候，读取操作会完成得快得多。