python应用优雅停机需五步：一、注册sigterm/sigint信号处理器并设全局停止标志；二、用atexit注册退出钩子保障资源释放；三、asyncio应用需用add_signal_handler取消任务；四、web框架集成生命周期钩子；五、通过日志、psutil和外部探测验证停机效果。
当Python应用运行在生产环境中，进程可能随时收到操作系统发送的信号，例如用户按下Ctrl+C、系统资源不足或容器被终止。若未正确处理这些信号，应用可能直接退出，导致数据丢失或连接中断。以下是实现Python应用优雅停机的关键方法：
一、注册SIGTERM与SIGINT信号处理器
操作系统通过信号通知进程执行特定操作。SIGTERM用于请求进程终止，SIGINT对应键盘中断（如Ctrl+C）。为实现优雅停机，需捕获这两个信号，并触发清理逻辑而非立即退出。
1、定义一个全局标志变量，用于标记应用是否进入停止流程。
2、使用signal.signal()函数将SIGTERM和SIGINT绑定到同一处理函数。
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3、在处理函数中，将全局标志设为True，并记录日志说明已接收终止信号。
4、主循环或任务调度器持续检查该标志，一旦为True则停止接收新请求并开始释放资源。
二、使用atexit模块注册退出钩子
atexit.register()允许在Python解释器正常退出前执行指定函数，适用于资源释放类操作，如关闭数据库连接、写入最后状态日志等。该机制不响应强制kill -9，但可作为信号处理的补充保障。
1、导入atexit模块。
2、编写清理函数，包含flush缓存、close文件句柄、断开网络连接等操作。
3、调用atexit.register(清理函数)将该函数注册为退出钩子。
4、确保清理函数中不依赖尚未初始化的对象或已销毁的上下文。
三、结合asyncio的信号处理与任务取消
对于异步Python应用，需避免阻塞式信号处理破坏事件循环。应使用asyncio.get_event_loop().add_signal_handler()注册协程信号处理器，并主动取消正在运行的任务以实现可控退出。
1、获取当前事件循环实例。
2、使用add_signal_handler()注册SIGTERM和SIGINT，传入一个awaitable包装的协程。
3、在协程中调用asyncio.all_tasks()获取所有活跃任务，对非当前任务调用cancel()。
4、使用asyncio.gather()等待所有任务完成或超时，超时阈值应根据业务最长处理时间设定。
四、在Web框架中集成优雅停机逻辑
主流Web框架（如FastAPI、Flask、Starlette）通常提供生命周期钩子或中间件机制。利用这些接口可统一管理服务启动与关闭流程，确保HTTP连接完全处理完毕后再退出。
1、在FastAPI中，使用@lifespan装饰器定义async def lifespan(app)，在shutdown块中执行清理。
2、在Flask中，通过app.teardown_appcontext或自定义信号监听器实现退出前操作。
3、启动服务器时启用--workers参数的Gunicorn需额外配置preload=True与graceful_timeout，避免工作进程在主进程退出后被强制杀死。
4、验证所有活跃HTTP连接是否已响应完成，可借助server.shutdown()或发送/health端点轮询确认。
五、监控与验证停机行为
优雅停机的有效性需通过可观测手段验证，包括日志输出、连接状态跟踪及外部探测。缺乏验证可能导致假象成功，实际仍存在残留连接或未提交事务。
1、在信号处理函数入口与退出处分别记录INFO级别日志，包含信号类型与时间戳。
2、使用psutil库定期采集进程打开的socket连接数，在停机过程中观察其是否归零。
3、在清理函数末尾写入临时文件或更新共享内存标记，供外部脚本读取确认。
4、部署后执行kill -TERM $(pgrep -f "python.*app.py")，观察日志中是否出现“shutdown completed”且无异常堆栈。
