我們在使用 requests 這類網(wǎng)絡(luò)請求第三方庫時，可以看到它有一個參數(shù)叫做timeout，就是指在網(wǎng)絡(luò)請求發(fā)出開始計算，如果超過 timeout 還沒有收到返回，就拋出超時異常。(當(dāng)然存在特殊情況timeout 會失效，請看Timeouts and cancellation for humans*[1] 這篇文章中作者的舉例，我們不考慮這種特殊情況)。

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但大家有沒有考慮過，如何為普通的函數(shù)設(shè)置超時時間?特別是在運行一些數(shù)據(jù)處理、AI 相關(guān)的代碼時，某個函數(shù)可能會運行很長時間，我們想實現(xiàn)，在函數(shù)運行超過特定的時間時，自動報錯。

例如有這樣一個場景，我寫了一個函數(shù)calc_statistic(datas)，根據(jù)用戶傳入的數(shù)據(jù)計算某個值。但如果用戶傳入的數(shù)據(jù)非常大，這個函數(shù)就可能運行很長時間。我想設(shè)置讓這個函數(shù)最多運行10秒鐘。如果10秒還沒有運行完成，就報錯。應(yīng)該怎么辦呢?

如果你的電腦操作系統(tǒng)是 Linux 或者 macOS，那么 可以使用 signal 來解決。

在公眾號前幾天的文章中，我們介紹了使用signal來接管鍵盤的中斷信號：《一日一技：在 Python 中接管鍵盤中斷信號》，用到的是signal.SIGINT。今天我們要用到的是signal.SIGALRM。

首先我們來看看這個信號的使用方法：

import time 
import signal 
 
 
def handler(signum, _): 
    print('定時到！') 
    raise Exception('定時到了！') 
 
def clac_statistic(datas): 
    time.sleep(100) 
     
 
signal.signal(signal.SIGALRM, handler) 
signal.alarm(5) 
clac_statistic('xxx') 

運行效果如下圖所示：

首先綁定signal.SIGALRM事件到handler函數(shù)中，然后使用signal.alarm(10)延遲10秒發(fā)送一個信號。10秒到了以后，函數(shù)handler被運行。在函數(shù)中拋出了一個異常，導(dǎo)致程序結(jié)束。clac_statistic函數(shù)原本要運行100秒，但是在10秒以后就停止了，從而實現(xiàn)了函數(shù)的超時功能。

基于以上原理，我們實現(xiàn)一個裝飾器，來簡化為不同函數(shù)設(shè)置超時功能：

import time 
import signal 
 
 
class FuncTimeoutException(Exception): 
    pass 
 
def handler(signum, _): 
    raise FuncTimeoutException('函數(shù)定時到了！') 
 
def func_timeout(times=0): 
    def decorator(func): 
        if not times: 
            return func 
        def wraps(*args, **kwargs): 
            signal.alarm(times) 
            result = func(*args, **kwargs) 
            signal.alarm(0)  # 函數(shù)提前運行完成，取消信號 
            return result 
        return wraps 
    return decorator 
 
signal.signal(signal.SIGALRM, handler) 

我們來試一試測試一下這個函數(shù)超時裝飾器。首先測試函數(shù)的運行時間小于超時時間時，程序正常運行沒有問題：

再來測試一下函數(shù)運行時間超過超時時間的情況：

正常拋出FuncTimeoutException異常。

那我們在實際使用中，可以使用try...except FuncTimeoutException捕獲這個異常，然后實現(xiàn)自定義的處理流程，例如：

try: 
    clac_statistic(100) 
except FuncTimeException: 
    print('該函數(shù)運行超時，運行自定義的處理流程') 

當(dāng)然你如果想直接跳過這個異常也沒問題，參考《一日一技：不使用 try...except 掩蓋一些已知異?！?/a>：

import contextlib: 
with contextlib.supress(FuncTimeException): 
    clac_statistic(100)