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超轻量级php框架startmvc

python使用fork实现守护进程的方法

更新时间:2020-05-11 15:24:01 作者:startmvc
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

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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