Python高級技巧之利用psutil和subprocess實現(xiàn)程序監(jiān)控與管理
1.簡介
在關(guān)鍵的應(yīng)用程序中,監(jiān)聽程序的運行狀態(tài)十分重要,因為其可以確保程序的平穩(wěn)運行。本文將介紹如何使用Python實現(xiàn)這一功能,這里主要使用psutil和subprocess模塊。同時,最后會提供一個完整的腳本案例供參考,用于監(jiān)控并在目標(biāo)程序意外停止時重啟程序。
2.subprocess模塊介紹
subprocess 模塊是 Python 中用于創(chuàng)建和管理子進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)庫模塊。它允許你執(zhí)行系統(tǒng)命令或其他可執(zhí)行文件,獲取它們的輸出,以及與其交互。下面是一些 subprocess 模塊的基本用法和示例:
1. 運行外部命令
你可以使用 subprocess.run() 函數(shù)來運行外部命令,并等待其完成:
import subprocess # 運行一個簡單的命令 result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True) # 打印命令輸出 print(result.stdout)
['ls', '-l']是一個示例命令,它列出當(dāng)前目錄的詳細(xì)文件信息。capture_output=True表示捕獲命令的標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯誤輸出。text=True表示輸出以文本字符串的形式返回,而不是字節(jié)。
2. 后臺執(zhí)行命令
如果你希望命令在后臺執(zhí)行而不阻塞當(dāng)前進(jìn)程,可以使用 subprocess.Popen 類:
import subprocess # 后臺執(zhí)行命令 process = subprocess.Popen(['python', 'target.py']) # 等待命令完成 process.wait()
3. 獲取命令輸出
如果需要獲取命令的輸出,可以使用 subprocess.check_output() 函數(shù):
import subprocess # 獲取命令輸出 output = subprocess.check_output(['echo', 'Hello, subprocess!'], text=True) # 打印輸出 print(output)
4. 傳遞輸入給命令
有時候需要將數(shù)據(jù)傳遞給命令的標(biāo)準(zhǔn)輸入。可以使用 subprocess.Popen.communicate() 方法來實現(xiàn):
import subprocess
# 啟動命令并傳遞輸入
process = subprocess.Popen(['grep', 'Python'], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, text=True)
# 向命令輸入數(shù)據(jù)
output, _ = process.communicate('Python is awesome!')
# 打印命令輸出
print(output)
5. 處理命令返回值
通過 subprocess.run() 或 subprocess.Popen.wait() 可以獲取命令的返回值,通常是命令的退出代碼。這可以幫助你判斷命令是否成功執(zhí)行。
3.psutil模塊介紹
psutil(Python System and Process Utilities)模塊是一個跨平臺的庫,提供了方便的接口來獲取系統(tǒng)信息和管理進(jìn)程。它可以用于監(jiān)控系統(tǒng)資源的使用情況、管理進(jìn)程以及執(zhí)行系統(tǒng)管理任務(wù)。以下是 psutil 模塊的一些主要功能和使用示例:
1. 安裝 psutil
首先確保你已經(jīng)安裝了 psutil 模塊。如果沒有安裝,可以通過 pip 安裝:
pip install psutil
2. 獲取系統(tǒng)信息
使用 psutil 可以輕松地獲取系統(tǒng)的各種信息,如 CPU 使用率、內(nèi)存使用情況、磁盤分區(qū)信息等。
import psutil
# 獲取 CPU 邏輯核心數(shù)
cpu_count = psutil.cpu_count(logical=True)
print(f"CPU 邏輯核心數(shù): {cpu_count}")
# 獲取內(nèi)存使用情況
memory = psutil.virtual_memory()
print(f"總內(nèi)存: {memory.total / 1024 / 1024} MB")
print(f"已使用內(nèi)存: {memory.used / 1024 / 1024} MB")
# 獲取磁盤分區(qū)信息
disk_partitions = psutil.disk_partitions()
for partition in disk_partitions:
print(f"分區(qū)設(shè)備: {partition.device}, 文件系統(tǒng): {partition.fstype}")
3. 獲取進(jìn)程信息
psutil 可以用來獲取系統(tǒng)中運行的進(jìn)程信息,包括進(jìn)程列表、CPU 使用率、內(nèi)存使用情況等。
import psutil
# 獲取所有進(jìn)程列表
all_processes = list(psutil.process_iter())
for proc in all_processes[:5]: # 打印前五個進(jìn)程
print(f"進(jìn)程名: {proc.name()}, PID: {proc.pid}")
# 獲取指定 PID 進(jìn)程的詳細(xì)信息
pid = 1234 # 替換成你要查看的進(jìn)程 PID
if psutil.pid_exists(pid):
process = psutil.Process(pid)
print(f"進(jìn)程名稱: {process.name()}")
print(f"進(jìn)程狀態(tài): {process.status()}")
print(f"進(jìn)程創(chuàng)建時間: {process.create_time()}")
print(f"進(jìn)程 CPU 使用率: {process.cpu_percent(interval=1)}%")
print(f"進(jìn)程內(nèi)存使用情況: {process.memory_info().rss / 1024 / 1024} MB")
else:
print(f"PID {pid} 對應(yīng)的進(jìn)程不存在。")
4. 進(jìn)程管理操作
psutil 還允許對進(jìn)程進(jìn)行管理操作,如終止進(jìn)程、發(fā)送信號等。
import psutil
# 終止指定 PID 的進(jìn)程
pid_to_terminate = 5678 # 替換成你要終止的進(jìn)程 PID
if psutil.pid_exists(pid_to_terminate):
process = psutil.Process(pid_to_terminate)
process.terminate()
print(f"進(jìn)程 {pid_to_terminate} 已終止。")
else:
print(f"PID {pid_to_terminate} 對應(yīng)的進(jìn)程不存在。")
5. 實時監(jiān)控系統(tǒng)資源
使用 psutil 可以實現(xiàn)實時監(jiān)控系統(tǒng)資源使用情況,例如在一個循環(huán)中獲取 CPU 使用率:
import psutil
# 實時監(jiān)控 CPU 使用率
while True:
cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f"當(dāng)前 CPU 使用率: {cpu_percent}%")
這些示例展示了 psutil 模塊在系統(tǒng)信息獲取、進(jìn)程管理和系統(tǒng)資源監(jiān)控方面的基本用法。根據(jù)具體需求,你也可以進(jìn)一步深入使用 psutil 的其他功能來實現(xiàn)更復(fù)雜的系統(tǒng)管理和監(jiān)控任務(wù)。
4.實戰(zhàn)應(yīng)用
下面是一個使用subprocess模塊來啟動和監(jiān)控一個Python程序的示例代碼。后面將使用subprocess.Popen()來啟動程序,并通過process.poll()來檢查該進(jìn)程是否仍在運行。如果目標(biāo)程序停止運行,會獲取其返回碼,并根據(jù)返回碼決定是否重新啟動該程序。
具體代碼如下所示:
import os
import subprocess
import sys
import time
import psutil # 導(dǎo)入 psutil 模塊
def start_target_program(target_script):
# 顯式指定Python解釋器和環(huán)境變量
python_executable = sys.executable
env = dict(os.environ)
env['PYTHONPATH'] = ":".join(sys.path) # 將當(dāng)前Python解釋器的路徑添加到PYTHONPATH環(huán)境變量中
# 在這里啟動你的Python程序
return subprocess.Popen([python_executable, target_script], env=env)
def is_program_running(process):
# 檢查程序是否在運行
return process.poll() is None
def bytes_to_readable(size_bytes):
# 將字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換為可讀的格式(KB、MB、GB)
for unit in ['', 'KB', 'MB', 'GB']:
if size_bytes < 1024.0:
return f"{size_bytes:.2f} {unit}"
size_bytes /= 1024.0
def monitor_process(target_script):
# 啟動被監(jiān)測的程序
target_program = start_target_program(target_script)
while True:
# 檢查并打印 CPU 利用率
cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f"當(dāng)前 CPU 利用率:{cpu_percent}%")
# 獲取并打印內(nèi)存信息
memory_info = psutil.virtual_memory()
total_memory = bytes_to_readable(memory_info.total)
available_memory = bytes_to_readable(memory_info.available)
print(f"總內(nèi)存: {total_memory}")
print(f"可用內(nèi)存: {available_memory}")
# 獲取并打印磁盤分區(qū)信息
disk_partitions = psutil.disk_partitions()
print("磁盤分區(qū)信息:")
for partition in disk_partitions:
print(f" 分區(qū):{partition.device} 掛載點:{partition.mountpoint}")
# 檢查程序是否在運行
if not is_program_running(target_program):
# 檢查程序結(jié)束狀態(tài)(是否是正常結(jié)束)
if target_program.returncode == 0:
print("被監(jiān)測的程序已正常關(guān)閉。")
break
else:
print(f"被監(jiān)測的程序已關(guān)閉,返回代碼:{target_program.returncode}")
print("重啟中...")
target_program = start_target_program(target_script)
else:
print("被監(jiān)測的程序正常運行...")
# 每隔10分鐘監(jiān)聽一次
time.sleep(600)
if __name__ == '__main__':
# 需要注意被監(jiān)控腳本的路徑和監(jiān)控程序保持在同一目錄下
target_script = input("請輸入你需要監(jiān)控的腳本名稱(xxx.py):")
monitor_process(target_script)
通過結(jié)合使用 subprocess 和 psutil 模塊,可以輕松實現(xiàn)對目標(biāo)程序的監(jiān)控和管理。
本文提供了一個簡單的示例代碼,展示了如何啟動、監(jiān)控和重啟一個程序。希望這能幫助你更好地理解和使用 Python 進(jìn)行系統(tǒng)和進(jìn)程管理。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Python高級技巧之利用psutil和subprocess實現(xiàn)程序監(jiān)控與管理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)psutil和subprocess程序監(jiān)控與管理內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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