python中实现文件更新监控自重启
接触过很多框架都有一个这样的功能，就是当你修改了代码之后，框架会自动重启，这样就不用每次修改代码之后都手动重启了。比如：django、fastapi、flask等等一些web框架，都有这样的功能。我们可以尝试自己实现一个这样的功能。
watchdog
watchdog模块用于监控一个文件目录下的文件和文件夹的变动，包括文件和文件夹的增删改移。它是一个跨平台的模块，支持Linux、Windows、MacOS等操作系统。
这里不再赘述watchdog的安装及使用方法，可以参考官方文档。
我们的目的是监控一个文件夹下的所有文件，当文件发生变动时，我们需要通知处理方来做下一步处理，比如重启应用。
我们可以使用watchdog的FileSystemEventHandler类来实现这个功能。但是我们只想监控.py的文件变动，一种思路是监控到文件变化后，判断文件后缀名是否为.py，如果是则通知处理方。
还有一种较优雅的方案是，我们可以继承PatternMatchingEventHandler类，在初始化时传入一个路径匹配模式，当文件变化时，会自动判断文件是否符合路径匹配模式，如果符合则通知处理方。
class PatternMatchingEventHandler(FileSystemEventHandler):
def __init__(self, patterns=None, ignore_patterns=None,
ignore_directories=False, case_sensitive=False):
super().__init__()
self._patterns = patterns # 路径匹配模式 ["*.py"]
self._ignore_patterns = ignore_patterns # 忽略路径匹配模式
self._ignore_directories = ignore_directories # 是否忽略目录
self._case_sensitive = case_sensitive # 是否区分大小写
基本实现
from watchdog.events import PatternMatchingEventHandler
class SourceChangesHandler(PatternMatchingEventHandler):
def on_any_event(self, event):
print(f"[{event.event_type}] caught change file {os.path.basename(event.src_path)}")
# TODO: 后续处理
此时，我们只是定义了watchdog的事件处理类，还没有使用它。我们需要创建一个watchdog的Observer对象，然后将事件处理类添加到Observer对象中，最后启动Observer对象。
def setup_file_watcher(path):
file_event_handler = SourceChangesHandler(patterns=["*.py"])
file_watcher = Observer()
file_watcher.schedule(file_event_handler, path, recursive=True)
file_watcher.start()
return file_watcher
setup_file_watcher方法接受一个路径作为参数，传入指定路径表示监控指定路径下的文件变化，传入"."表示监控当前目录下的文件变化。
试试效果：
signal
signal模块用于设置和处理信号。信号是一种异步通知机制，用于通知进程有关事件的发生。信号是软件中断，与硬件中断不同，它是由程序发出的。
刚刚代码中有个待办事项，我们需要在文件发生变化时，通知处理方来做下一步处理，比如重启应用。我们可以使用signal模块来实现这个功能。
import os
import signal
from watchdog.events import PatternMatchingEventHandler
class SourceChangesHandler(PatternMatchingEventHandler):
def on_any_event(self, event):
print(f"[{event.event_type}] caught change file {os.path.basename(event.src_path)}")
# 对于当前进程发送SIGHUP信号
os.kill(os.getpid(), signal.SIGHUP)
至此，我们的watchdog实现已经初步完成了。它将会在代码变更后发送SIGHUP信号给当前进程，我们可以在代码中捕获这个信号，然后做下一步处理。
信号接收
在另外的主程序中，可以接收到SIGHUP信号，并使它交给signal_handler函数处理。
import os
import signal
import sys
import time
def main():
reload_process = False
def signal_handler(signum, frame):
nonlocal reload_process
reload_process = signum == getattr(signal, "SIGHUP", None)
signal.signal(signal.SIGHUP, signal_handler)
while True:
time.sleep(1)
if reload_process:
os.execvp(sys.executable, ["python3", "main.py"])
首先，我们定义了一个reload_process变量，用于标记是否需要重启进程。然后，我们定义了一个signal_handler函数，用于接收信号。在signal_handler函数中，监控当前信号是否为SIGHUP信号，如果是就将reload_process变量设置为True，表示需要重启进程。在循环体中发现需要重启进程时，就使用os.execvp方法来重启进程。
总结
我们通过watchdog模块来监控文件变化，然后通过signal模块来发送信号给当前进程，最后在主程序中接收信号并重启进程。这样，我们就可以在代码发生变化时，自动重启进程。
watchdog设计模式是典型的观察者模式，它将观察者和被观察者分离开来，观察者通过事件来通知被观察者。这样，我们就可以在代码中定义事件处理函数，然后在被观察者中注册事件处理函数，从而实现代码的解耦。有机会将阅读一下watchdog模块的源码，看看它的具体实现。