python使用fork实现守护进程的方法

Python  /  管理员 发布于 7年前   196

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 -lF S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD4 S 0 2379 2377 0 80 0 - 28879 wait pts/1 00:00:00 bash0 S 0 2464 2379 0 80 0 - 31318 poll_s pts/1 00:00:00 python1 S 0 2465 2464 0 80 0 - 31318 poll_s pts/1 00:00:00 python0 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 sleepimport os print('start+++++++++++++')#创建子进程之前声明的变量source = 10try:    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):    passprint('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.pystart+++++++++++++pid= 2550this is parent process.10END---------------pid= 0this is child process.9END---------------​　　

 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 osimport sysimport timeimport atexitimport 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-8import osimport sysimport timeimport atexitimport signalclass 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 osimport sysimport timefrom daemon import Daemonclass 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     23:45:498532[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   23:46:20Daemon started with pid 8532Daemon Alive! Fri Dec 2 23:45:49 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:45:54 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:45:59 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:04 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:09 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:14 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:19 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:24 2016Daemon Alive! Fri Dec 2 23:46:29 2016Daemon 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