从Python 3.3到今天：结束15年的子进程轮询
内容提要
自Python 3.3以来，subprocess模块采用忙等待方式管理进程。近期通过引入pidfd_open()和kqueue()，实现了事件驱动的等待机制，显著提高了效率并减少了CPU消耗。这一改进已在psutil和CPython标准库中实现，标志着15年的技术进步。
关键要点
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自Python 3.3以来，subprocess模块采用忙等待方式管理进程，导致CPU资源浪费。
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引入pidfd_open()和kqueue()后，实现了事件驱动的等待机制，显著提高了效率。
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pidfd_open()可以与select、poll或epoll结合使用，避免了忙等待。
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kqueue()系统调用在BSD和macOS中提供了类似的事件驱动机制。
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Windows系统自始至终就采用事件驱动的进程等待，无需改进。
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在psutil中实现了这一改进，并成功提交了CPython的相应请求。
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这一改进标志着15年的技术进步，提升了Python标准库的性能。
延伸解读
事件驱动机制的优势
引入pidfd_open()和kqueue()后，Python的subprocess模块实现了事件驱动的进程等待机制。这种方式避免了忙等待，显著减少了CPU资源的浪费，提升了程序的整体效率，尤其在处理多个进程时，能够有效降低系统负担。
与Windows的比较
Windows系统自始至终采用事件驱动的进程等待机制，避免了忙等待的问题。这使得Windows在进程管理上相对高效，而Python在POSIX系统上的改进则是为了弥补这一差距，提升跨平台的一致性和性能。
潜在的失败情况
虽然pidfd_open()和kqueue()提供了更高效的等待方式，但在某些情况下可能会失败，例如文件描述符耗尽或系统调用被阻止。在这些情况下，psutil会自动回退到传统的忙等待方式，这种设计确保了程序的稳定性，但也可能影响性能。
延伸问答
Python 3.3以来，subprocess模块是如何管理进程的？
自Python 3.3以来，subprocess模块采用忙等待方式管理进程，导致CPU资源浪费。
引入pidfd_open()和kqueue()后，Python的进程管理有什么改进？
引入pidfd_open()和kqueue()后，实现了事件驱动的等待机制，显著提高了效率并减少了CPU消耗。
Windows系统在进程等待方面有什么优势？
Windows系统自始至终采用事件驱动的进程等待，无需改进，因此没有忙等待的问题。
如何使用poll()和kqueue()来等待进程退出？
可以使用poll()和kqueue()结合pidfd_open()来等待进程退出，避免忙等待。
psutil模块如何处理pidfd_open()和kqueue()的失败情况？
psutil在pidfd_open()和kqueue()失败时，会默默回退到传统的忙等待方式，而不是抛出异常。
这一改进对Python标准库的性能有什么影响？
这一改进标志着15年的技术进步，显著提升了Python标准库的性能。
