京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
Python如何实现守护进程的方法示例
护进程:通常被定义为一个后台进程,而且它不属于任何一个终端会话(terminal session)。许多系统服务由守护程序实施;如网络服务,打印等。 下面这篇文章给大家分享了Python是如何实现守护进程的方法示例
场景设置:
你编写了一个python服务程序,并且在命令行下启动,而你的命令行会话又被终端所控制,python服务成了终端程序的一个子进程。因此如果你关闭了终端,这个命令行程序也会随之关闭。
要使你的python服务不受终端影响而常驻系统,就需要将它变成守护进程。
守护进程就是Daemon程序,是一种在系统后台执行的程序,它独立于控制终端并且执行一些周期任务或触发事件,通常被命名为"d"字母结尾,如常见的httpd、syslogd、systemd和dockerd等。
代码实现
python可以很简洁地实现守护进程,下面先给出代码和相应注释:
# coding=utf8
import os
import sys
import atexit
def daemonize(pid_file=None):
"""
创建守护进程
:param pid_file: 保存进程id的文件
:return:
"""
# 从父进程fork一个子进程出来
pid = os.fork()
# 子进程的pid一定为0,父进程大于0
if pid:
# 退出父进程,sys.exit()方法比os._exit()方法会多执行一些刷新缓冲工作
sys.exit(0)
# 子进程默认继承父进程的工作目录,最好是变更到根目录,否则回影响文件系统的卸载
os.chdir('/')
# 子进程默认继承父进程的umask(文件权限掩码),重设为0(完全控制),以免影响程序读写文件
os.umask(0)
# 让子进程成为新的会话组长和进程组长
os.setsid()
# 注意了,这里是第2次fork,也就是子进程的子进程,我们把它叫为孙子进程
_pid = os.fork()
if _pid:
# 退出子进程
sys.exit(0)
# 此时,孙子进程已经是守护进程了,接下来重定向标准输入、输出、错误的描述符(是重定向而不是关闭, 这样可以避免程序在 print 的时候出错)
# 刷新缓冲区先,小心使得万年船
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()
# dup2函数原子化地关闭和复制文件描述符,重定向到/dev/nul,即丢弃所有输入输出
with open('/dev/null') as read_null, open('/dev/null', 'w') as write_null:
os.dup2(read_null.fileno(), sys.stdin.fileno())
os.dup2(write_null.fileno(), sys.stdout.fileno())
os.dup2(write_null.fileno(), sys.stderr.fileno())
# 写入pid文件
if pid_file:
with open(pid_file, 'w+') as f:
f.write(str(os.getpid()))
# 注册退出函数,进程异常退出时移除pid文件
atexit.register(os.remove, pid_file)
概括一下守护进程的编写步骤:
fork出子进程,退出父进程
子进程变更工作目录(chdir)、文件权限掩码(umask)、进程组和会话组(setsid)
子进程fork孙子进程,退出子进程
孙子进程刷新缓冲,重定向标准输入/输出/错误(一般到/dev/null,意即丢弃)
(可选)pid写入文件
理解几个要点
为什么要fork两次
第一次fork,是为了脱离终端控制的魔爪。父进程之所以退出,是因为终端敲击键盘、或者关闭时给它发送了信号;而fork出来的子进程,在父进程自杀后成为孤儿进程,进而被操作系统的init进程接管,因此脱离终端控制。
所以其实,第二次fork并不是必须的(很多开源项目里的代码就没有fork两次)。只不过出于谨慎考虑,防止进程再次打开一个控制终端。因为子进程现在是会话组长了(对话期的首次进程),有能力打开控制终端,再fork一次,孙子进程就不能打开控制终端了。
文件描述符
Linux是“一切皆文件”,文件描述符是内核为已打开的文件所创建的索引,通常是非负整数。进程通过文件描述符执行IO操作。
默认情况下,0代表标准输入,1代表标准输出,2代表标准错误。
umask权限掩码
我们知道,在Linux中,任何一个文件都有读(read)、写(write)和执行(execute)的三种使用权限。其中,读的权限用数字4代表,写权限是2,执行权限是1。命令ls -l可以查看文件权限,r/w/x分别表示具有读/写/执行权限。
任何文件,也都有用户(User),用户组(Group),其他组(Others)三种身份权限。一般用3个数字表示文件权限,例如754:
7,是User权限,即文件拥有者权限
5,是Group权限,拥有者所在用户组的组员所具有的权限
4,是Others权限,即其他组用户的权限啦
而umask是为了控制默认权限,防止新建文件或文件夹具有全权。
系统一般默认为022(使用命令umask查看),表示默认创建文件的权限是644,文件夹是755。你应该可以看出它们的规律,就是文件权限和umask的相加结果为666(笑),文件夹权限和umask的相加结果为777。
进程组
每个进程都属于一个进程组(PG,Process Group),进程组可以包含多个进程。
进程组有一个进程组长(Leader),进程组长的ID(PID, Process ID)就作为整个进程组的ID(PGID,Process Groupd ID)。
会话组
登陆终端时,就会创造一个会话,多个进程组可以包含在一个会话中。而创建会话的进程,就是会话组长。
已经是会话组长的进程,不可以再调用setsid()方法创建会话。因此,上面代码中,子进程可以调用setsid(),而父进程不能,因为它本身就是会话组长。
另外,sh(Bourne Shell)不支持会话机制,因为会话机制需要shell支持工作控制(Job Control)。
守护进程与后台进程
通过&符号,可以把命令放到后台执行。它与守护进程是不同的:
守护进程与终端无关,是被init进程收养的孤儿进程;而后台进程的父进程是终端,仍然可以在终端打印
守护进程在关闭终端时依然坚挺;而后台进程会随用户退出而停止,除非加上nohup
守护进程改变了会话、进程组、工作目录和文件描述符,后台进程直接继承父进程(shell)的
换句话说:守护进程就是默默地奋斗打拼的有为青年,而后台进程是默默继承老爸资产的富二代。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在数字化运营中,“凭感觉做决策” 早已成为过去式 —— 运营指标作为业务增长的 “晴雨表” 与 “导航仪”,直接决定了运营动作 ...
2025-10-24在卷积神经网络(CNN)的训练中,“卷积层(Conv)后是否添加归一化(如 BN、LN)和激活函数(如 ReLU、GELU)” 是每个开发者都 ...
2025-10-24在数据决策链条中,“统计分析” 是挖掘数据规律的核心,“可视化” 是呈现规律的桥梁 ——CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-10-24在 “神经网络与卡尔曼滤波融合” 的理论基础上,Python 凭借其丰富的科学计算库(NumPy、FilterPy)、深度学习框架(PyTorch、T ...
2025-10-23在工业控制、自动驾驶、机器人导航、气象预测等领域,“状态估计” 是核心任务 —— 即从含噪声的观测数据中,精准推断系统的真 ...
2025-10-23在数据分析全流程中,“数据清洗” 恰似烹饪前的食材处理:若食材(数据)腐烂变质、混杂异物(脏数据),即便拥有精湛的烹饪技 ...
2025-10-23在人工智能领域,“大模型” 已成为近年来的热点标签:从参数超 1750 亿的 GPT-3,到万亿级参数的 PaLM,再到多模态大模型 GPT-4 ...
2025-10-22在 MySQL 数据库的日常运维与开发中,“更新数据是否会影响读数据” 是一个高频疑问。这个问题的答案并非简单的 “是” 或 “否 ...
2025-10-22在企业数据分析中,“数据孤岛” 是制约分析深度的核心瓶颈 —— 用户数据散落在注册系统、APP 日志、客服记录中,订单数据分散 ...
2025-10-22在神经网络设计中,“隐藏层个数” 是决定模型能力的关键参数 —— 太少会导致 “欠拟合”(模型无法捕捉复杂数据规律,如用单隐 ...
2025-10-21在特征工程流程中,“单变量筛选” 是承上启下的关键步骤 —— 它通过分析单个特征与目标变量的关联强度,剔除无意义、冗余的特 ...
2025-10-21在数据分析全流程中,“数据读取” 常被误解为 “简单的文件打开”—— 双击 Excel、执行基础 SQL 查询即可完成。但对 CDA(Cert ...
2025-10-21在实际业务数据分析中,我们遇到的大多数数据并非理想的正态分布 —— 电商平台的用户消费金额(少数用户单次消费上万元,多数集 ...
2025-10-20在数字化交互中,用户的每一次操作 —— 从电商平台的 “浏览商品→加入购物车→查看评价→放弃下单”,到内容 APP 的 “点击短 ...
2025-10-20在数据分析的全流程中,“数据采集” 是最基础也最关键的环节 —— 如同烹饪前需备好新鲜食材,若采集的数据不完整、不准确或不 ...
2025-10-20在数据成为新时代“石油”的今天,几乎每个职场人都在焦虑: “为什么别人能用数据驱动决策、升职加薪,而我面对Excel表格却无从 ...
2025-10-18数据清洗是 “数据价值挖掘的前置关卡”—— 其核心目标是 “去除噪声、修正错误、规范格式”,但前提是不破坏数据的真实业务含 ...
2025-10-17在数据汇总分析中,透视表凭借灵活的字段重组能力成为核心工具,但原始透视表仅能呈现数值结果,缺乏对数据背景、异常原因或业务 ...
2025-10-17在企业管理中,“凭经验定策略” 的传统模式正逐渐失效 —— 金融机构靠 “研究员主观判断” 选股可能错失收益,电商靠 “运营拍 ...
2025-10-17在数据库日常操作中,INSERT INTO SELECT是实现 “批量数据迁移” 的核心 SQL 语句 —— 它能直接将一个表(或查询结果集)的数 ...
2025-10-16