Python高级技巧之利用psutil和subprocess实现程序监控与管理

目录

• 1.简介
• 2.subprhttp://www.devze.comocessphp模块介绍
• 1. 运行外部命令
• 2. 后台执行命令
• 3. 获取命令输出
• 4. 传递输入给命令
• 5. 处理命令返回值
• 3.psutil模块介绍
• 1. 安装 psutil
• 2. 获取系统信息
• 3. 获取进程信息
• 4. 进程管理操作
• 5. 实时监控系统资源
• 4.实战应用
• 总结

1.简介

在关键的应用程序中，监听程序的运行状态十分重要，因为其可以确保程序的平稳运行。本文将介绍如何使用python实现这一功能，这里主要使用psutil和subprocess模块。同时，最后会提供一个完整的脚本案例供参考，用于监控并在目标程序意外停止时重启程序。

2.subprocess模块介绍

subprocess 模块是 Python 中用于创建和管理子进程的标准库模块。它允许你执行系统命令或其他可执行文件，获取它们的输出，以及与其交互。下面是一些 subprocess 模块的基本用法和示例：

1. 运行外部命令

你可以使用 subprocess.run() 函数来运行外部命令，并等待其完成：

import subprocess

# 运行一个简单的命令
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)

# 打印命令输出
print(result.stdout)

• ['ls', '-l'] 是一个示例命令，它列出当前目录的详细文件信息。
• capture_output=True 表示捕获命令的标准输出和标准错误输出。
• text=True 表示输出以文本字符串的形式返回，而不是字节。

2. 后台执行命令

如果你希望命令在后台执行而不阻塞当前进程，可以使用 subprocess.Popen 类：

import subprocess

# 后台执行命令
process = subprocess.Popen(['python', 'target.py'])

# 等待命令完成
process.wait()

3. 获取命令输出

如果需要获取命令的输出，可以使用 subprocess.check_output() 函数：

import subprocess

# 获取命令输出
output = subprocess.check_output(['echo', 'Hello, subprocess!'], text=True)

# 打印输出
print(output)

4. 传递输入给命令

有时候需要将数据传递给命令的标准输入。可以使用 subprocess.Popen.communicate() 方法来实现：

import subprocess

# 启动命令并传递输入
process = subprocess.Popen(['grep', 'Python'], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, text=True)

# 向命令输入数据
output, _ = process.communicate('Python is awesome!')

# 打印命令输出
print(output)

5. 处理命令返回值

通过 subprocess.run() 或 subprocess.Popen.wait() 可以获取命令的返回值，通常是命令的退出代码。这可以帮助你判断命令是否成功执行。

3.psutil模块介绍

psutil（Python System and Process Utilities）模块是一个跨平台的库，提供了方便的接口来获取系统信息和管理进程。它可以用于监控系统资源的使用情况、管理进程以及执行系统管理任务。以下是 psutil 模块的一些主要功能和使用示例：

1. 安装 psutil

首先确保你已经安装了 psutil 模块。如果没有安装，可以通过 pip 安装：

pip install psutil

2. 获取系统信息

使用 psutil 可以轻松地获取系统的各种信息，如 CPU 使用率、内存使用情况、磁盘分区信息等。

import psutil

# 获取 CPU 逻辑核心数
cpu_count = psutil.cpu_count(logical=True)
print(f"CPU 逻辑核心数: {cpu_count}")

# 获取内存使用情况
memory = psutil.virtual_memory(python)
print(f"总内存: {memory.total / 1024 / 1024} MB")
print(f"已使用内存: {memory.used / 1024 / 1024} MB")

# 获取磁盘分区信息
disk_partitions = psutil.disk_partitions()
for partition in disk_partitions:
    print(f"分区设备: {partition.device}, 文件系统: {partition.fstype}")

3. 获取进程信息

psutil 可以用来获取系统中运行的进程信息，包括进程列表、CPU 使用率、内存使用情况等。

import psutil

# 获取所有进程列表
all_processes = list(psutil.process_iter())
for proc in all_processes[:5]:  # 打印前五个进程
    print(f"进程名: {proc.name()}, PID: {proc.pid}")

# 获取指定 PID 进程的详细信息
pid = 1234  # 替换成你要查看的进程 PID
if psutil.pid_exists(pid):
    process = psutil.Process(pid)
    print(f"进程名称: {process.name()}")
    print(f"进程状态: {process.status()}")
    print(f"进程创建时间: {process.create_time()}")
    print(f"进程 CPU 使用率: {process.cpu_percent(interval=1)}%")
    print(f"进程内存使用情况: {process.memory_info().RSS / 1024 / 1024} MB")
else:
    print(f"PID {pid} 对应的进程不存在。")

4. 进程管理操作

psutil 还允许对进程进行管理操作，如终止进程、发送信号等。

import psutil

# 终止指定 PID 的进程
pid_to_terminate = 5678  # 替换成你要终止的进程 PID
if psutil.pid_exists(pid_to_terminate):
    process = psutil.Process(pwww.devze.comid_to_terminate)
    process.terminate()
    print(f"进程 {pid_to_terminate} 已终止。")
else:
    print(f"PID {pid_to_terminate} 对应的进程不存在。")

5. 实时监控系统资源

使用 psutil 可以实现实时监控系统资源使用情况，例如在一个循环中获取 CPU 使用率：

import psutil

# 实时监控 CPU 使用率
while True:
    cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
    print(f"当前 CPU 使用率: {cpu_percent}%")

这些示例展示了 psutil 模块在系统信息获取、进程管理和系统资源监控方面的基本用法。根据具体需求，你也可以进一步深入使用 psutil 的其他功能来实现更复杂的系统管理和监控任务。

4.实战应用

下面是一个使用subprocess模块来启动和监控一个Python程序的示例代码。后面将使用subprocess.Popen()来启动程序，并通过process.poll()来检查该进程是否仍在运行。如果目标程序停止运行，会获取其返回码，并根据返回码决定是否重新启动该程序。

具体代码如下所示：

import os
import subprocess
import sys
import time
import psutil  # 导入 psutil 模块

def start_target_program(target_script):
    # 显式指定Python解释器和环境变量
    python_executable = sys.executable
    env = dict(os.environ)
    env['PYTHONPATH'] = ":".join(sys.path)  # 将当前Python解释器的路径添加到PYTHONPATH环境变量中
    # 在这里启动你的Python程序
    return subprocess.Popen([python_executable, target_script], env=env)


def is_program_running(process):
    # 检查程序是否在运行
    return process.poll() is None

def bytes_to_readable(size_bytes):
    # 将字节数转换为可读的格式（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):
    # 启动被监测的程序
    target_program = start_target_program(target_script)
    while True:
        # 检查并打印 CPU 利用率
        cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
        print(fandroid"当前 CPU 利用率：{cpu_percent}%")

        # 获取并打印内存信息
        memory_info = psutil.virtual_memory()
        total_memory = bytes_to_readable(memory_info.total)
        available_memory = bytes_to_readable(memory_info.available)
        print(f"总内存: {total_memory}")
        print(f"可用内存: {available_memory}")

        # 获取并打印磁盘分区信息
        disk_partitions = psutil.disk_partitions()
        print("磁盘分区信息：")
        for partition in disk_partitions:
            print(f"    分区：{partition.device} 挂载点：{partition.mountpoint}")

        # 检查程序是否在运行
        if not is_program_running(target_program):
            # 检查程序结束状态（是否是正常结束）
            if target_program.returncode == 0:
                print("被监测的程序已正常关闭。")
                break
            else:
                print(f"被监测的程序已关闭，返回代码：{target_program.returncode}")
                print("重启中...")
                target_program = start_target_program(target_script)
        else:
            print("被监测的程序正常运行...")

        # 每隔10分钟监听一次
        time.sleep(600)

if __name__ == '__main__':
    # 需要注意被监控脚本的路径和监控程序保持在同一目录下
    target_script = input("请输入你需要监控的脚本名称（xxx.py）:")
    monitor_process(target_script)

通过结合使用 subprocess 和 psutil 模块，可以轻松实现对目标程序的监控和管理。

本文提供了一个简单的示例代码，展示了如何启动、监控和重启一个程序。希望这能帮助你更好地理解和使用 Python 进行系统和进程管理。

总结

到此这篇关于Python高级技巧之利用psutil和subprocess实现程序监控与管理的文章就介绍到这了,更多相关psutil和subprocess程序监控与管理内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！