【浅谈守护进程】Demo：后台监控程序-- Python实现
前言
最近在做的项目需要定期检测某个进程是否运行，若挂了自动重启，脑袋一拍觉得需要这样一个守护进程 来进行监控，于是顺便复习了一下守护进程。
正文
什么是守护进程？
守护进程（daemon）是生存期长的一种进程。它们常常在系统引导装入时启动，仅在系统关闭时才终止。因为它们没有控制终端，所以说它们是在后台运行的。
—–《APUE》
我们需求就是默默地定期执行任务 与守护进程非常的匹配。
编写一个守护进程
守护进程需要
- 设置文件模式创建屏蔽字。
- 没有控制终端。
- 确定工作目录。
- 关闭不再需要的文件描述符。
- 告别标准输入输出
如何实现
文件模式屏蔽字
只需要通过umask() 即可，由继承（至于为什么是继承，请看后面）得到的文件模式创建屏蔽字可能已经被修改为拒绝某些权限，所以我们最好根据需要进行重新设置。
甩掉控制终端
我们希望守护进程在后台默默运行不受控制终端的控制。这里是通过setsid() 函数来实现。调用这个函数的效果是：
1）创建一个新会话（session）
2）创建一个新进程组。
3）调用进程成为 新会话 的首进程
4）调用进程成为 新进程组 的组长进程
5）调用进程失去控制终端
最后一条正是我们需要的效果，但这个函数也有前提条件。那就是调用函数不能是进程组的组长进程，为了达到这个条件，我们通常的做法是，首先调用fork() 然后父进程退出，由子进程来setsid()。因为，子进程获得的进程组ID和自己的PID必然不同，也就是子进程必然不是进程组的组长进程，可以顺利调用setsid()。
潜在的BUG
在基于System V的系统如Linux,存在以下的实现
当会话首进程打开第一个尚未与一个会话相关联的终端设备时，只要在调用
open()时没有指定O_NOCTTY标志，那么System V派生的系统将此作为控制终端分配给此会话。 —《APUE》
为了消除这个BUG，我们在通常的做法（先调用fork() 然后父进程退出，由子进程来setsid()）之后，再调用一次fork()，然后再次让父进程退出，使用子进程，这样子进程不是会话（组）首进程，就消除了这个BUG。
当然也可以在之后每次open终端设备时加上O_NOCTTY标志。。。。
同时，在glibc中的daemon() 就因为其实现只是fork() 一次，存在这个BUG（来自man）
确定工作目录
这里主要是因为守护进程其长期工作的特性，如果当前目录为挂载的文件系统，会导致其文件系统不能被卸载。所以我们用chdir()显式地设置工作目录。
关闭不再需要的文件描述符
还是由于fork（） 继承的原因可能具有不需要一些文件描述符，所以我们要显式的关闭。
告别标准输入输出
。。。其实前面都关了，不过考虑到某些和标准输出输入错误扯上关系的库函数，我们就把0，1，2设置为/dev/null。
Demo：后台监控程序—Python实现
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8
# Jack Kang
import os
import time
import sys
# 检测port对应节点是否存活
def check(port):
isAlive = "ps -ef | grep \"" + port + " \[cluster\]\""
recovery = "redis-server ./" + port + "/redis.conf"
if os.system(isAlive): #判断
os.system(recovery) #进程不存在，重启节点
#设置为守护进程
stdin = '/dev/null'
stdout = '/dev/null'
stderr = '/dev/null'
try:
pid = os.fork()
if pid > 0 :
sys.exit(0)
except OSError, e:
print "error #1"
sys.exit(1)
os.chdir("./redis_cluster") # 切换工作目录
os.umask(0) # 设置文件模式创建屏蔽字
os.setsid() # 甩掉控制终端
# 第二次fork 保证子进程不是会话首进程
try:
pid = os.fork()
if pid > 0:
sys.exit(0) #父进程退出
except OSError:
print "error #2"
sys.exit(1)
for f in sys.stdout, sys.stderr:
f.flush() # 刷新缓冲区
#将标准输出输入错误改为/dev/null
si = open(stdin, 'r')
so = open(stdout, 'a+')
se = open(stderr, 'a+', 0)
os.dup2(si.fileno(), sys.stdin.fileno())
os.dup2(so.fileno(), sys.stdout.fileno())
os.dup2(se.fileno(), sys.stderr.fileno())
#主循环 每5s检测port进程是否存活
port = sys.argv[1]
while True:
check(port)
time.sleep(5)其实C实现和Python很像啦。这里就偷懒不写出C实现了。。。有空补上。
两次fork的结果截图
可以看到pid 不等于sid 所以不是会话首进程
引用及参考
APUE第十三章（守护进程）第九章（进程关系）
Demo 中守护进程部分的实现 主要参考了Python实例浅谈之五Python守护进程和脚本单例运行