如何让你的python程序，在未来某个时间去做一件事情

如何让你的程序在未来某个时间去做一件事情呢，注意，这不是简单的闹钟，简单的闹钟就像我们起床，时间设置到每天的早上7点，这是在24小时内的定时，而现在要做到更大的范围，超过24小时，扩大到月，甚至年，那么该如何做呢？
其实一旦实现了年，那么还有哪个时间不能定时呢？也许有人说，上到年，下能到毫秒吗？其实毫秒跟24小时内的定时一样，用的是datetime。

signal能搞定所有时间跨度的定时

signal是python中的一个模块，叫做信号，关于这个功能，少有人知道，因为这个涉及到系统级的编程，需要一些Linux系统编程知识。signal模块能够捕捉系统中的很多信号，比如SIGINT（ctrl+c信号，当然python也可以通过异常KeyboardInterrupt捕捉到这个信号），SIGKILL，进程被杀死的信号，比如你这个进程被别人杀死了，可以捕捉到这个信号，SIGCHLD，子进程结束的信号，比如僵尸进程结束了，父进程就可以通过捕捉这个信号知道，等等…

先说说signal的好处

python是个无所不能的语言，有人说他不能操作硬件，但是因为python能够调用c，所以python可以间接操作硬件。
但是，同样的一个功能，在python里面有好几种解决方法，哪一种是最佳，最快，最简洁的方案，那要看开发者的知识面了。
比如下面这个场景，当我们要实现一个定时"炸弹"，比如在未来的某一天，让我们的程序自动的去执行某一个动作，那么就可以用signal中的闹钟——alarm功能，当然我们不会真去做一个炸弹，只是一个功能形象说明，我们可以实现，从现在开始，到明天中午12点整，打印一条语句，如果你有树莓派，可以亮一个灯，响一个蜂鸣器。
也许有人说我可以用线程threading里面的定时器timer，但是，threading里面的timer其实并不涉及的时间，它的机制是通过另开一个线程，然后在这个线程里面，需要我们自己去获取时间，设置时间，总之相比signal来说，复杂多了。
signal的功能还有很多，只不过刚才的这个场景我们会经常用到，所以在这里主要介绍它的“闹钟”功能。

编程思路

我们需要先搞清楚signal的原理，我们先通过一个小实验来了解
“每隔1秒在屏幕上打印当前时间”

最容易想到的方法

就像这样：

这个功能的实现，有很多种方法，最简单的代码如下：

import time
while 1:print(time.ctime(time.time()))time.sleep(1)

如果只想显示时分秒，代码可以这样

import time
while 1:print(time.ctime(time.time())[-13:-5])time.sleep(1)

但是，我们项目中并不是只有这一个功能，我们还有其他功能，不能把sleep函数放在主函数的while 1中。
好，那么创建一个子线程来实现，代码就像这样：

import time,threading,sys
def prinTime():while 1:print(time.ctime(time.time())[-13:-5])time.sleep(1)
p = threading.Thread(target=prinTime,args=())
p.start()
while 1:time.sleep(100)  #模拟系统做其他事情

好，很好，我们用线程实现了，而且看上去就9条语句——python就是这么简洁

采用signal

signal模块中的alarm函数，其实就是为上面这个功能而设计的，其实很多的时候，我们只需要想想：计算机发展了30多年，linux系统如此成熟，前人不是到今天才有这个功能的需要，之前肯定有发展比较成熟的方法，如果你对Linux系统编程比较熟悉，那么对你来说，首先想到的不是线程，应该是signal，因为linux系统编程中，就有这个函数。
好，该怎么做呢？
代码非常简单

  1 import time,signal2 def alarm_fun(no,frame):3     print(time.ctime(time.time()))4     signal.alarm(1)5 signal.signal(signal.SIGALRM,alarm_fun)6 signal.alarm(1)7 while 1:8    time.sleep(100)

因为我们主要是讲解signal，所以我应该把这里的每一句讲清楚（上面的线程我就不解释了)。
第1行：同时导入time,signal 两个模块
第5行：我们要使用signal这个功能，必须通过该模块中的函数singal(函数名与模块名相同)，设置要捕捉哪一个信号。我们这里就是想捕捉闹钟信号，所以第一个参数就传要捕捉的信号编号——SIGALRM，这里的SIGALRM是宏定义，它的值其实是14，你也可以直接传14.第二个参数是处理这个信号的函数——alarm_fun，这个函数是我们自己定义的，函数名也是我们自己定义的，你也可以定义其他函数名。
第2行：这个函数的形式，不能随便定义，也就是它必须有两个参数，至于这两个参数名字怎么定义，是我们的事情，你可以随便，但是数量上，必须是两个参数，第一个参数就是捕捉到的信号编号，第二个参数是一个对象，在这里意义不大。
第6行：就是启动定时器，也就是触发信号，因为我们这里的实验是实现每隔1秒打印一下系统时间，所以定时是1秒，当然你可以设置其他时间。
第4行：这一行不能少，就是启动下面的闹钟，就像我们手机设置起床闹钟一样，是一次行的，还是每天的。

如何定时到，未来某个时间

刚才我们定时的1秒，如果我们要定时到明天，或者下一个月，甚至明年怎么办呢，我们如何把明年到现在的秒数计算出来？
这里就介绍一个比较简单的方法，Python其实非常强大，什么都可以实现——条条道路通罗马，看你能不能找到最快的那条！

实现思路

首先time这个模块，很多人很熟悉，它有一个time()函数能够获取到当前时间到1970的秒数。比如：

下面那个很大的数，就是从现在开始，追溯到1970年的秒数。
如果，我们能知道未来某一天到1970年的秒数就OK了，而且未来某一天我们可以任意设置。
我们继续分析time模块中的函数，有一个mktime。

mktime(…)
mktime(tuple) -> floating point number
Convert a time tuple in local time to seconds since the Epoch.
Note that mktime(gmtime(0)) will not generally return zero for most
time zones; instead the returned value will either be equal to that
of the timezone or altzone attributes on the time module.

它需要一个元组，这个元组就像这样：

我们如何得到元组呢，如果我们能够构造一个元组就好了。
但是构造元组，年月日，时分秒都好说，但是后面的星期，一年中的哪一天，是否是夏定时怎么知道呢？
经过本人的摸索，在datetime这个模块中有这个功能：
import time,datetime
print(datetime.datetime(2020,7,11,12,00,00).timetuple())
结果如下：
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=7, tm_mday=11, tm_hour=12, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=193, tm_isdst=-1)
这个元组正式我们需要的，这样的话：
我们设置一个目标时间，然后转成秒数就好了，就像这样：
import time,datetime
print(datetime.datetime(2020,7,11,12,00,00).timetuple())
goal = datetime.datetime(2020,7,11,12,0,0).timetuple()
print(time.mktime(goal))
运行结果：
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=7, tm_mday=11, tm_hour=12, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=193, tm_isdst=-1)
1594297830.0
因此，我们只需要把这个很大的秒数减去当前的秒数，差值给到signal.alarm()函数就行了
如果time()函数里面传一个指定日期，那么time.time(xxx)就返回那个日期到1970年的秒数。比如

  1 import signal,time,datetime2 goal = datetime.datetime(2020,7,11,12,0,0).timetuple()3 t = time.mktime(goal)4 def alarm_fun(sino,frame):5     print('主人：到时间了....')6 signal.signal(signal.SIGALRM,alarm_fun)7 signal.alarm(int(t)-int(time.time()))8 while 1:9     pass  #模拟其他时间

这样，过12个小时就会打印"主人：到时间了…"，如果我们的时间定位到2021年也可以，随你了。