kill及kill-9的用法及如何实现进程的优雅退出

1. kill与signals

我们这里所说的kill是指作为shell command的那个kill（相对地，linux系统中还有个叫做kill的system call, man 2 kill可查看其功能及用法），shell终端中输入man kill可以看到，kill的作用是向某个指定的进程或进程组发送指定信号，从而结束该进程/进程组。-s选项可以指定要发送的具体信号，如果没有指定，则默认发送SIGTERM信号至指定进程/进程组，若进程没有捕获该信号的逻辑，则SIGTERM的作用是终止进程。

kill支持发送的信号列表可以通过kill -l查看，而这些信号的具体含义可以通过man 7 signal查看。在我的机器上，man 7 signal输出的POSIX标准信号如下所示（kill支持的信号还有POSIX没有定义的非标准信号，这里没有摘出，感兴趣的同学可以通过man查看）。

上面的输出结果中：

第1列为信号名；

第2列为对应的信号值，需要注意的是，有些信号名对应着3个信号值，这是因为这些信号值与平台相关，将man手册中对3个信号值的说明摘出如下，the first one is usually valid for alpha and sparc, the middle one for i386, ppc and sh, and the last one for mips.

第3列为操作系统收到信号后的动作，Term表明默认动作为终止进程，Ign表明默认动作为忽略该信号，Core表明默认动作为终止进程同时输出core dump，Stop表明默认动作为停止进程。

第4列为对信号作用的注释性说明，浅显易懂，这里不再赘述。

需要特别说明的是，SIGKILL和SIGSTOP这两个信号既不能被应用程序捕获，也不能被操作系统阻塞或忽略。

2. kill pid与kill -9 pid的区别

kill pid的作用是向进程号为pid的进程发送SIGTERM（这是kill默认发送的信号），该信号是一个结束进程的信号且可以被应用程序捕获。若应用程序没有捕获并响应该信号的逻辑代码，则该信号的默认动作是kill掉进程。这是终止指定进程的推荐做法。

kill -9 pid则是向进程号为pid的进程发送SIGKILL（该信号的编号为9），从本文上面的说明可知，SIGKILL既不能被应用程序捕获，也不能被阻塞或忽略，其动作是立即结束指定进程。通俗地说，应用程序根本无法“感知”SIGKILL信号，它在完全无准备的情况下，就被收到SIGKILL信号的操作系统给干掉了，显然，在这种“暴力”情况下，应用程序完全没有释放当前占用资源的机会。事实上，SIGKILL信号是直接发给init进程的，它收到该信号后，负责终止pid指定的进程。在某些情况下（如进程已经hang死，无法响应正常信号），就可以使用kill -9来结束进程。

若通过kill结束的进程是一个创建过子进程的父进程，则其子进程就会成为孤儿进程（Orphan Process），这种情况下，子进程的退出状态就不能再被应用进程捕获（因为作为父进程的应用程序已经不存在了），不过应该不会对整个linux系统产生什么不利影响。

3. 应用程序如何优雅退出

Linux Server端的应用程序经常会长时间运行，在运行过程中，可能申请了很多系统资源，也可能保存了很多状态，在这些场景下，我们希望进程在退出前，可以释放资源或将当前状态dump到磁盘上或打印一些重要的日志，也就是希望进程优雅退出（exit gracefully）。

从上面的介绍不难看出，优雅退出可以通过捕获SIGTERM来实现。具体来讲，通常只需要两步动作：

1）注册SIGTERM信号的处理函数并在处理函数中做一些进程退出的准备。信号处理函数的注册可以通过signal()或sigaction()来实现，其中，推荐使用后者来实现信号响应函数的设置。信号处理函数的逻辑越简单越好，通常的做法是在该函数中设置一个bool型的flag变量以表明进程收到了SIGTERM信号，准备退出。

2）在主进程的main()中，通过类似于while(!bQuit)的逻辑来检测那个flag变量，一旦bQuit在signal handler function中被置为true，则主进程退出while()循环，接下来就是一些释放资源或dump进程当前状态或记录日志的动作，完成这些后，主进程退出。

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