python使用fork实现守护进程的方法
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2023-11-15 11:07:40
os模块中的fork方法可以创建一个子进程。相当于克隆了父进程
os.fork()
子进程运行时，os.fork方法会返回0；
而父进程运行时，os.fo...
os模块中的fork方法可以创建一个子进程。相当于克隆了父进程
os.fork()
子进程运行时，os.fork方法会返回0；
而父进程运行时，os.fork方法会返回子进程的PID号。
所以可以使用PID来区分两个进程：
#!/usr/bin/env python #coding=utf8 from time import sleep import os try: pid = os.fork() except OSError, e: pass sleep(30)
运行代码，查看进程：
[root@localhost ~]# python test2.py & [1] 2464 [root@localhost ~]# ps -l F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD 4 S 0 2379 2377 0 80 0 - 28879 wait pts/1 00:00:00 bash 0 S 0 2464 2379 0 80 0 - 31318 poll_s pts/1 00:00:00 python 1 S 0 2465 2464 0 80 0 - 31318 poll_s pts/1 00:00:00 python 0 R 0 2466 2379 0 80 0 - 37227 - pts/1 00:00:00 ps
可以看出第二条python进程就是第一条的子进程。
如刚刚所说os.fork()方法区分子进程和父进程
#-*- coding:utf-8 -*-
from time import sleep
import os
print('start+++++++++++++')
#创建子进程之前声明的变量
source = 10
try:
pid = os.fork()
print('pid=',pid)
if pid == 0: #子进程
print("this is child process.")
source = source - 1 #在子进程中source减1
else: #父进程
print("this is parent process." )
print(source)
except (OSError,e):
pass
print('END---------------')
面代码中，在子进程创建前，声明了一个变量source，然后在子进程中减1，最后打印出source的值，显然父进程打印出来的值应该为10，子进程打印出来的值应该为9。
[root@localhost ~]# python test3.py start+++++++++++++ pid= 2550 this is parent process. 10 END--------------- pid= 0 this is child process. 9 END---------------
简单守护进程例子:
def main():
''' 程序要执行的逻辑代码 '''
pass
# 创建守护进程函数
def createDaemon():
''' 第一块（创建第一个子进程） '''
# fork 第一个子进程（如果fork成功，父进程自杀，只留下第一个子进程继续向下运行）
try:
if os.fork() > 0:
sys.exit(0)
except OSError, error:
print '（fork第一个子进程失败）fork #1 failed: %d (%s)' % (error.errno, error.strerror)
sys.exit(1)
''' 第一块结束 '''
###### 第一个进程创建成功后，它的ppid = 1，已是一个守护里程了，但有些功能上还是有被限制。
###### 所以下面再来创建一个子进程。第二次创建的子进程限制就没那多了，有可能没有，所以最安全。
###### 下面来创建第二个子进程。
os.chdir('/') # 把第一个子进程的工作目录切换到 / （根目录）
os.setsid() # 第一个子进程取得程序的权限
os.umask(0) # 第一个子进程取得工作目录的所有操作（目录的rwx）
''' 第二块（创建第二个子进程） '''
# fork 第二个子进程（如果fork成功，第一个子进程自杀，只留下新创建的第二个子进程）
try:
pid = os.fork()
if pid > 0:
print 'Daemon PID %d' % pid
sys.exit(0)
except OSError, error:
print '（fork第二个子进程失败）fork #2 failed: %d (%s)' % (error.errno, error.strerror)
sys.exit(1)
''' 第二块结束 '''
####### 通过上面两个 try 语句块，只留下了第二个子进程在运行了。这时第二个子进程的ppid=1。
####### 创建的第二个子进程，可以说是一个不受限的守护进程了。
# 重定向标准IO（因为只有第二个子进程在运行了，所以也就是指定整个程序的输入、输出、错误流）
# sys.stdout.flush() # 清除程序运行空间的输出流
# sys.stderr.flush() # 清除程序运行空间的错误流
# inputS = file("/dev/null", 'r') # 定义一个 inputS 文件对象
# outputS = file("/dev/null", 'a+') # 定义一个 outputS 文件对象
# errorS = file("/dev/null", 'a+', 0) # 定义一个 errorS 文件对象
# os.dup2(inputS.fileno(), sys.stdin.fileno()) # 把程序的输入流重定向到上面定义的 inputS 文件对象上。
# os.dup2(so.fileno(), sys.stdout.fileno()) # 把程序的 输出流 重定向到上面定义的 outputS 文件对象上。
# os.dup2(se.fileno(), sys.stderr.fileno()) # 把程序的 错误流 重定向到上面定义的 errorS 文件对象上。
main() # main函数为真正程序逻辑代码
if __name__ == "__main__":
if platform.system() == "Linux":
createDaemon()
else:
sys.exit()
带控制参数的例子:
编写守护进程的基类,用于继承:
# coding: utf-8
import os
import sys
import time
import atexit
import signal
class Daemon:
def __init__(self, pidfile='/tmp/daemon.pid', stdin='/dev/null', stdout='/dev/null', stderr='/dev/null'):
self.stdin = stdin
self.stdout = stdout
self.stderr = stderr
self.pidfile = pidfile
def daemonize(self):
if os.path.exists(self.pidfile):
raise RuntimeError('Already running.')
# First fork (detaches from parent)
try:
if os.fork() > 0:
raise SystemExit(0)
except OSError as e:
raise RuntimeError('fork #1 faild: {0} ({1})\n'.format(e.errno, e.strerror))
os.chdir('/')
os.setsid()
os.umask(0o22)
# Second fork (relinquish session leadership)
try:
if os.fork() > 0:
raise SystemExit(0)
except OSError as e:
raise RuntimeError('fork #2 faild: {0} ({1})\n'.format(e.errno, e.strerror))
# Flush I/O buffers
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()
# Replace file descriptors for stdin, stdout, and stderr
with open(self.stdin, 'rb', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stdin.fileno())
with open(self.stdout, 'ab', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stdout.fileno())
with open(self.stderr, 'ab', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stderr.fileno())
# Write the PID file
with open(self.pidfile, 'w') as f:
print(os.getpid(), file=f)
# Arrange to have the PID file removed on exit/signal
atexit.register(lambda: os.remove(self.pidfile))
signal.signal(signal.SIGTERM, self.__sigterm_handler)
# Signal handler for termination (required)
@staticmethod
def __sigterm_handler(signo, frame):
raise SystemExit(1)
def start(self):
try:
self.daemonize()
except RuntimeError as e:
print(e, file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
self.run()
def stop(self):
try:
if os.path.exists(self.pidfile):
with open(self.pidfile) as f:
os.kill(int(f.read()), signal.SIGTERM)
else:
print('Not running.', file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
except OSError as e:
if 'No such process' in str(e) and os.path.exists(self.pidfile):
os.remove(self.pidfile)
def restart(self):
self.stop()
self.start()
def run(self):
#继承类重写该方法
pass
编写自己的类:
#导入刚刚编写的基类
from daemon import Daemon
#继承
class MyTestDaemon(Daemon):
#重写run方法,就是你要后台运行的函数
def run(self):
#后台运行的函数,比如shell输出到自己定义的文件
sys.stdout.write('Daemon started with pid {}\n'.format(os.getpid()))
while True:
sys.stdout.write('Daemon Alive! {}\n'.format(time.ctime()))
sys.stdout.flush()
time.sleep(5)
if __name__ == '__main__':
PIDFILE = '/tmp/daemon-example.pid'
LOG = '/tmp/daemon-example.log'
daemon = MyTestDaemon(pidfile=PIDFILE, stdout=LOG, stderr=LOG)
if len(sys.argv) != 2:
print('Usage: {} [start|stop]'.format(sys.argv[0]), file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
if 'start' == sys.argv[1]:
daemon.start()
elif 'stop' == sys.argv[1]:
daemon.stop()
elif 'restart' == sys.argv[1]:
daemon.restart()
else:
print('Unknown command {!r}'.format(sys.argv[1]), file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
关于两次fork
第二个fork不是必须的，只是为了防止进程打开控制终端。
打开一个控制终端的条件是该进程必须是session leader。第一次fork，setsid之后，子进程成为session leader，进程可以打开终端；第二次fork产生的进程，不再是session leader，进程则无法打开终端。
也就是说，只要程序实现得好，控制程序不主动打开终端，无第二次fork亦可。
代码实现
# coding: utf-8
import os
import sys
import time
import atexit
import signal
class Daemon:
def __init__(self, pidfile='/tmp/daemon.pid', stdin='/dev/null', stdout='/dev/null', stderr='/dev/null'):
self.stdin = stdin
self.stdout = stdout
self.stderr = stderr
self.pidfile = pidfile
def daemonize(self):
if os.path.exists(self.pidfile):
raise RuntimeError('Already running.')
# First fork (detaches from parent)
try:
if os.fork() > 0:
raise SystemExit(0)
except OSError as e:
raise RuntimeError('fork #1 faild: {0} ({1})\n'.format(e.errno, e.strerror))
os.chdir('/')
os.setsid()
os.umask(0o22)
# Second fork (relinquish session leadership)
try:
if os.fork() > 0:
raise SystemExit(0)
except OSError as e:
raise RuntimeError('fork #2 faild: {0} ({1})\n'.format(e.errno, e.strerror))
# Flush I/O buffers
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()
# Replace file descriptors for stdin, stdout, and stderr
with open(self.stdin, 'rb', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stdin.fileno())
with open(self.stdout, 'ab', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stdout.fileno())
with open(self.stderr, 'ab', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stderr.fileno())
# Write the PID file
with open(self.pidfile, 'w') as f:
print(os.getpid(), file=f)
# Arrange to have the PID file removed on exit/signal
atexit.register(lambda: os.remove(self.pidfile))
signal.signal(signal.SIGTERM, self.__sigterm_handler)
# Signal handler for termination (required)
@staticmethod
def __sigterm_handler(signo, frame):
raise SystemExit(1)
def start(self):
try:
self.daemonize()
except RuntimeError as e:
print(e, file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
self.run()
def stop(self):
try:
if os.path.exists(self.pidfile):
with open(self.pidfile) as f:
os.kill(int(f.read()), signal.SIGTERM)
else:
print('Not running.', file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
except OSError as e:
if 'No such process' in str(e) and os.path.exists(self.pidfile):
os.remove(self.pidfile)
def restart(self):
self.stop()
self.start()
def run(self):
pass
使用测试
import os
import sys
import time
from daemon import Daemon
class MyTestDaemon(Daemon):
def run(self):
sys.stdout.write('Daemon started with pid {}\n'.format(os.getpid()))
while True:
sys.stdout.write('Daemon Alive! {}\n'.format(time.ctime()))
sys.stdout.flush()
time.sleep(5)
if __name__ == '__main__':
PIDFILE = '/tmp/daemon-example.pid'
LOG = '/tmp/daemon-example.log'
daemon = MyTestDaemon(pidfile=PIDFILE, stdout=LOG, stderr=LOG)
if len(sys.argv) != 2:
print('Usage: {} [start|stop]'.format(sys.argv[0]), file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
if 'start' == sys.argv[1]:
daemon.start()
elif 'stop' == sys.argv[1]:
daemon.stop()
elif 'restart' == sys.argv[1]:
daemon.restart()
else:
print('Unknown command {!r}'.format(sys.argv[1]), file=sys.stderr)
raise SystemExit(1)
[daemon] python test.py start 23:45:42 [daemon] cat /tmp/daemon-example.pid 23:45:49 8532 [daemon] ps -ef|grep 8532 | grep -v grep 23:46:07 502 8532 1 0 11:45下午 ?? 0:00.00 python test.py start [daemon] tail -f /tmp/daemon-example.log 23:46:20 Daemon started with pid 8532 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:45:49 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:45:54 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:45:59 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:04 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:09 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:14 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:19 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:24 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:29 2016 Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:34 2016 [daemon] python test.py stop 23:46:36 [daemon] ps -ef|grep 8532 | grep -v grep 23:46:43
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