python使用fork实现守护进程的方法

2023-09-21 00:20:07 307

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/envpython
#coding=utf8

fromtimeimportsleep
importos

try:
pid=os.fork()
exceptOSError,e:
pass

sleep(30)

运行代码，查看进程：

[root@localhost~]#pythontest2.py&

[1]2464

[root@localhost~]#ps-l

FSUIDPIDPPIDCPRINIADDRSZWCHANTTYTIMECMD

4S0237923770800-28879waitpts/100:00:00bash

0S0246423790800-31318poll_spts/100:00:00python

1S0246524640800-31318poll_spts/100:00:00python

0R0246623790800-37227-pts/100:00:00ps

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-*-

fromtimeimportsleep
importos

print('start+++++++++++++')
#创建子进程之前声明的变量
source=10
try:
pid=os.fork()
print('pid=',pid)
ifpid==0:#子进程
print("thisischildprocess.")
source=source-1#在子进程中source减1
else:#父进程
print("thisisparentprocess.")
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~]#pythontest3.py
start+++++++++++++
pid=2550
thisisparentprocess.
10
END---------------
pid=0
thisischildprocess.
9
END---------------

简单守护进程例子:

defmain():
'''程序要执行的逻辑代码'''
pass


#创建守护进程函数
defcreateDaemon():
'''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:
ifos.fork()>0:
sys.exit(0)
exceptOSError,error:
print'（fork第一个子进程失败）fork#1failed:%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()
ifpid>0:
print'DaemonPID%d'%pid
sys.exit(0)
exceptOSError,error:
print'（fork第二个子进程失败）fork#2failed:%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__":
ifplatform.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

importos
importsys
importtime
importatexit
importsignal


classDaemon:
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

defdaemonize(self):
ifos.path.exists(self.pidfile):
raiseRuntimeError('Alreadyrunning.')

#Firstfork(detachesfromparent)
try:
ifos.fork()>0:
raiseSystemExit(0)
exceptOSErrorase:
raiseRuntimeError('fork#1faild:{0}({1})\n'.format(e.errno,e.strerror))

os.chdir('/')
os.setsid()
os.umask(0o22)

#Secondfork(relinquishsessionleadership)
try:
ifos.fork()>0:
raiseSystemExit(0)
exceptOSErrorase:
raiseRuntimeError('fork#2faild:{0}({1})\n'.format(e.errno,e.strerror))

#FlushI/Obuffers
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()

#Replacefiledescriptorsforstdin,stdout,andstderr
withopen(self.stdin,'rb',0)asf:
os.dup2(f.fileno(),sys.stdin.fileno())
withopen(self.stdout,'ab',0)asf:
os.dup2(f.fileno(),sys.stdout.fileno())
withopen(self.stderr,'ab',0)asf:
os.dup2(f.fileno(),sys.stderr.fileno())

#WritethePIDfile
withopen(self.pidfile,'w')asf:
print(os.getpid(),file=f)

#ArrangetohavethePIDfileremovedonexit/signal
atexit.register(lambda:os.remove(self.pidfile))

signal.signal(signal.SIGTERM,self.__sigterm_handler)

#Signalhandlerfortermination(required)
@staticmethod
def__sigterm_handler(signo,frame):
raiseSystemExit(1)

defstart(self):
try:
self.daemonize()
exceptRuntimeErrorase:
print(e,file=sys.stderr)
raiseSystemExit(1)

self.run()

defstop(self):
try:
ifos.path.exists(self.pidfile):
withopen(self.pidfile)asf:
os.kill(int(f.read()),signal.SIGTERM)
else:
print('Notrunning.',file=sys.stderr)
raiseSystemExit(1)
exceptOSErrorase:
if'Nosuchprocess'instr(e)andos.path.exists(self.pidfile):
os.remove(self.pidfile)

defrestart(self):
self.stop()
self.start()

defrun(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
fromdaemonimportDaemon
#继承
classMyTestDaemon(Daemon):
#重写run方法,就是你要后台运行的函数
defrun(self):
#后台运行的函数,比如shell输出到自己定义的文件
sys.stdout.write('Daemonstartedwithpid{}\n'.format(os.getpid()))
whileTrue:
sys.stdout.write('DaemonAlive!{}\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)

iflen(sys.argv)!=2:
print('Usage:{}[start|stop]'.format(sys.argv[0]),file=sys.stderr)
raiseSystemExit(1)

if'start'==sys.argv[1]:
daemon.start()
elif'stop'==sys.argv[1]:
daemon.stop()
elif'restart'==sys.argv[1]:
daemon.restart()
else:
print('Unknowncommand{!r}'.format(sys.argv[1]),file=sys.stderr)
raiseSystemExit(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sessionleader。第一次fork，setsid之后，子进程成为sessionleader，进程可以打开终端；第二次fork产生的进程，不再是sessionleader，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

importos
importsys
importtime
importatexit
importsignal


classDaemon:
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

defdaemonize(self):
ifos.path.exists(self.pidfile):
raiseRuntimeError('Alreadyrunning.')

#Firstfork(detachesfromparent)
try:
ifos.fork()>0:
raiseSystemExit(0)
exceptOSErrorase:
raiseRuntimeError('fork#1faild:{0}({1})\n'.format(e.errno,e.strerror))

os.chdir('/')
os.setsid()
os.umask(0o22)

#Secondfork(relinquishsessionleadership)
try:
ifos.fork()>0:
raiseSystemExit(0)
exceptOSErrorase:
raiseRuntimeError('fork#2faild:{0}({1})\n'.format(e.errno,e.strerror))

#FlushI/Obuffers
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()

#Replacefiledescriptorsforstdin,stdout,andstderr
withopen(self.stdin,'rb',0)asf:
os.dup2(f.fileno(),sys.stdin.fileno())
withopen(self.stdout,'ab',0)asf:
os.dup2(f.fileno(),sys.stdout.fileno())
withopen(self.stderr,'ab',0)asf:
os.dup2(f.fileno(),sys.stderr.fileno())

#WritethePIDfile
withopen(self.pidfile,'w')asf:
print(os.getpid(),file=f)

#ArrangetohavethePIDfileremovedonexit/signal
atexit.register(lambda:os.remove(self.pidfile))

signal.signal(signal.SIGTERM,self.__sigterm_handler)

#Signalhandlerfortermination(required)
@staticmethod
def__sigterm_handler(signo,frame):
raiseSystemExit(1)

defstart(self):
try:
self.daemonize()
exceptRuntimeErrorase:
print(e,file=sys.stderr)
raiseSystemExit(1)

self.run()

defstop(self):
try:
ifos.path.exists(self.pidfile):
withopen(self.pidfile)asf:
os.kill(int(f.read()),signal.SIGTERM)
else:
print('Notrunning.',file=sys.stderr)
raiseSystemExit(1)
exceptOSErrorase:
if'Nosuchprocess'instr(e)andos.path.exists(self.pidfile):
os.remove(self.pidfile)

defrestart(self):
self.stop()
self.start()

defrun(self):
pass

使用测试

importos
importsys
importtime

fromdaemonimportDaemon

classMyTestDaemon(Daemon):
defrun(self):
sys.stdout.write('Daemonstartedwithpid{}\n'.format(os.getpid()))
whileTrue:
sys.stdout.write('DaemonAlive!{}\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)

iflen(sys.argv)!=2:
print('Usage:{}[start|stop]'.format(sys.argv[0]),file=sys.stderr)
raiseSystemExit(1)

if'start'==sys.argv[1]:
daemon.start()
elif'stop'==sys.argv[1]:
daemon.stop()
elif'restart'==sys.argv[1]:
daemon.restart()
else:
print('Unknowncommand{!r}'.format(sys.argv[1]),file=sys.stderr)
raiseSystemExit(1)

[daemon]pythontest.pystart23:45:42
[daemon]cat/tmp/daemon-example.pid23:45:49
8532
[daemon]ps-ef|grep8532|grep-vgrep23:46:07
50285321011:45下午??0:00.00pythontest.pystart
[daemon]tail-f/tmp/daemon-example.log23:46:20
Daemonstartedwithpid8532
DaemonAlive!FriDec223:45:492016
DaemonAlive!FriDec223:45:542016
DaemonAlive!FriDec223:45:592016
DaemonAlive!FriDec223:46:042016
DaemonAlive!FriDec223:46:092016
DaemonAlive!FriDec223:46:142016
DaemonAlive!FriDec223:46:192016
DaemonAlive!FriDec223:46:242016
DaemonAlive!FriDec223:46:292016
DaemonAlive!FriDec223:46:342016

[daemon]pythontest.pystop23:46:36
[daemon]ps-ef|grep8532|grep-vgrep23:46:43

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python使用fork实现守护进程的方法

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