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Python 如何限制单个线程/进程的最大内存使用量

冰川箭仙

冰川箭仙

发布时间:2026-01-23 17:32:04

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来源于php中文网

原创

Python无法限制单个线程内存,只能通过进程级手段控制:①multiprocessing+resource设子进程RLIMIT_AS;②psutil轮询RSS主动抛异常;③容器cgroup硬限制。三者依次为推荐优先级。

python 如何限制单个线程/进程的最大内存使用量

Python 中无法直接限制单个线程的内存用量

线程共享进程地址空间,threading 模块本身不提供内存隔离机制。所谓“限制线程内存”,实际只能退回到限制**整个进程**的内存上限——这是操作系统层面的控制,不是 Python 语言能凭空实现的。

常见误解是用 resource.setrlimit(resource.RLIMIT_AS, ...) 在主线程调用后以为子线程会继承限制,但该限制作用于整个进程(包括所有线程),且一旦设置,后续任何线程触发内存超限都会导致整个进程被 SIGKILL 终止(无异常可捕获)。

  • Linux/macOS 下生效,Windows 不支持 resource 模块的内存限制
  • 限制的是虚拟内存RLIMIT_AS),不是物理内存(RSS),可能和直觉不符
  • 不能动态调整;设得太低会导致 malloc 失败,Python 可能抛 MemoryError 或直接 crash

用 multiprocessing + resource 限制子进程内存

真正可行的方案是把高风险任务放进独立子进程,并在子进程启动时立即设置内存限制。这样失败只影响该进程,主程序可捕获异常并继续运行。

关键点在于:限制必须在子进程的 run() 方法开头、任何大对象分配前就调用 resource.setrlimit,否则可能已超限。

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import multiprocessing as mp
import resource
import sys

def memory_limited_task():

必须放在最前面!

try:
    resource.setrlimit(resource.RLIMIT_AS, (100 * 1024 * 1024, -1))  # 100MB
except (ValueError, OSError):
    pass  # 无权限或不支持,跳过

# 这里放实际逻辑,比如加载大文件、训练小模型等
data = [0] * 25_000_000  # 触发内存超限(约200MB)
return len(data)

if name == "main": p = mp.Process(target=memory_limited_task) p.start() p.join(timeout=10) if p.is_alive(): p.terminate() p.join() print("Done")

  • Windows 用户需改用 psutil.Process().memory_info().rss 轮询 + 主动 terminate(),但有延迟和竞态风险
  • RLIMIT_AS 是虚拟内存上限,某些场景下(如 mmap、大量未清空的 list)可能比 RSS 高出数倍
  • 子进程启动开销明显,不适合高频、轻量任务

更稳妥的替代思路:主动监控 RSS + 超限时 raise

若需细粒度控制或跨平台兼容,放弃硬限制,改用软性监控。在关键循环或数据加载点检查当前进程 RSS,超阈值则主动抛异常,留给 Python 层清理机会。

import psutil
import os

def check_memory_limit(max_mb=100): process = psutil.Process(os.getpid()) rss_mb = process.memory_info().rss / 1024 / 1024 if rss_mb > max_mb: raise MemoryError(f"RSS exceeded {max_mb} MB: {rss_mb:.1f} MB")

在易爆内存的地方插入

data = [] for i in range(1000000): data.append(i) if i % 10000 == 0: check_memory_limit(50) # 每万次检查一次

  • 依赖 psutil,需 pip install psutil
  • RSS 值有轻微延迟(通常几十毫秒),不能替代硬限制,但足够用于预防性中断
  • 适合长任务中分段检查,比如解析大 JSON、迭代大数据

容器或 cgroup 是生产环境的真实解

在 Docker、Kubernetes 或 Linux systemd service 中,用 --memory=100mMemoryMax=100M 设置 cgroup 限制,才是稳定、精确、可审计的方式。Python 进程无需任何修改,OOM Killer 会在超限时杀死该容器/进程,且不会波及宿主或其他服务。

  • 避免在代码里做资源管理,交给基础设施层
  • 本地开发可用 docker run --memory=100m python:3.11 script.py 快速验证
  • 注意:cgroup v1 和 v2 的行为差异(如 v2 默认启用 memory.low,v1 无此机制)

编码内存限制容易掩盖真实瓶颈,也难适配不同环境。真正需要限制的,往往不是“某个线程”,而是“这个服务实例”——那就该由部署层定义边界。

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