为什么 Idle Python 线程消耗高达 90% 的 CPU？

Question

这是我的第一个线程程序。我在这里面临一个奇怪的问题。我正在构建一个简单的调度程序，如 Django 中的应用程序，其中函数名称（定期执行）将连同它们的下一个执行时间一起存储在 Django 模型中。
执行管理命令启动一个线程，该线程连续运行，检查是否有任何函数的执行到期，如果是，则启动一个新线程来执行该函数。这样，为每个函数创建了单独的线程（至少，这就是想法！）。

class Command(BaseCommand):

    def __init__(self):
        super(Command, self).__init__()
        self.lock = None

    def handle(self, *args, **kwargs):
        self.lock = threading.RLock()
        t1 = threading.Thread(target=self.cron_thread)
        t1.start()
        t1.join()

    def cron_thread(self):
        while True:
            # Fetch only Active records
            scheduled_actions = Scheduler.objects.filter(active=True)
            for scheduled_action in scheduled_actions:
                # check if execution is due
                if scheduled_action.next_execution_time == datetime.now():
                    # creating a new thread
                    function_thread = threading.Thread(target=eval(scheduled_action.function_name), args=[self.lock])
                    function_thread.start()
                    function_thread.join()
                    scheduled_action.next_execution_time = local_timezone.localize(datetime.now() + relativedelta(minutes=scheduled_action.interval))
                    scheduled_action.run_now = False
                    scheduled_action.save()

    def somefunction(self):
        self.lock.acquire()
        # function body
        self.lock.release()

我创建的开始执行整个程序的命令是：python3 manage.py runcrons-debit

执行此命令后，我可以在 htop 结果中看到两个进程正在运行并消耗近 80% 的 CPU，如下图所示： View Image 请注意这里还没有调度程序记录处于活动状态。

当调度程序记录被激活并且函数实际运行时，htop 中显示的进程增加到三个，CPU 使用率急剧下降到 0.0%。如下图所示： View Image

这里有两件事我无法理解，

一旦函数执行结束并且没有函数正在执行，htop 结果将返回到消耗几乎 80-90% CPU 的两个进程。为什么这里的空闲线程会消耗这么多 CPU？

另外，当没有执行任何功能时，为什么仍然显示两个进程？我可以理解其中一个是命令本身，但是是什么导致创建第二个进程？

Answer 1

cron_thread 有一个无限循环。此循环首先检索计划的操作，然后循环它们。对于每个操作，如果该操作被安排在当前的确切时间，则执行该操作。

如果没有安排任何操作，则循环将一遍又一遍地继续检索计划的操作。如果有一个动作，它会检查现在是否是执行它的时间。这是另一个问题：datetime.datetime.now() 具有非常高的精度（最接近微秒），因此它与操作的预定时间相匹配的机会非常低。这意味着您的循环将检索所有计划的操作，循环所有操作，然后返回顶部。

如果计划动作的时间与当前时间不匹配，则将执行该动作，然后内部循环移动到下一个动作。当它循环遍历所有动作时，它会回到顶部并再次检索所有动作。

基本上，您的程序会不断将任何计划的操作与当前时间进行比较。这需要处理能力。执行这些操作的更好方法是检查每个新操作的时间，因为它被添加到任务列表中，计算必要的延迟，直到需要执行该操作，然后设置一个计时器以在必要后执行该操作延迟（time.sleep 在线程中，after 在 tkinter 中调用，诸如此类）。