Python模块学习:subprocess 创建子进程

最近,我们老大要我写一个守护者程序,对服务器进程进行守护。如果服务器不幸挂掉了,守护者能即时的重启应用程序。上网Google了一下,发现Python有很几个模块都可以创建进程。最终我选择使用subprocess模块,因为在Python手册中有这样一段话:

This module intends to replace several other, older modules and functions, such as: os.system、os.spawn*、os.popen*、popen2.*、commands.*

subprocess被用来替换一些老的模块和函数,如:os.system、os.spawn*、os.popen*、popen2.*、commands.*。可见,subprocess是被推荐使用的模块。

下面是一个很简单的例子,创建一个新进程,执行app1.exe,传入相当的参数,并打印出进程的返回值:

app1.exe是一个非常简单的控制台程序,它只打印出传入的参数,代码如下:

闲话少说,下面开始详细介绍subprocess模块。subprocess模块中只定义了一个类: Popen。可以使用Popen来创建进程,并与进程进行复杂的交互。它的构造函数如下:

subprocess.Popen(args, bufsize=0, executable=None, stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, close_fds=False, shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=False, startupinfo=None, creationflags=0)

参数args可以是字符串或者序列类型(如:list,元组),用于指定进程的可执行文件及其参数。如果是序列类型,第一个元素通常是可执行文件的路径。我们也可以显式的使用executeable参数来指定可执行文件的路径。在windows操作系统上,Popen通过调用CreateProcess()来创建子进程,CreateProcess接收一个字符串参数,如果args是序列类型,系统将会通过list2cmdline()函数将序列类型转换为字符串。

参数bufsize:指定缓冲。我到现在还不清楚这个参数的具体含义,望各个大牛指点。

参数executable用于指定可执行程序。一般情况下我们通过args参数来设置所要运行的程序。如果将参数shell设为True,executable将指定程序使用的shell。在windows平台下,默认的shell由COMSPEC环境变量来指定。

参数stdin, stdout, stderr分别表示程序的标准输入、输出、错误句柄。他们可以是PIPE,文件描述符或文件对象,也可以设置为None,表示从父进程继承。

参数preexec_fn只在Unix平台下有效,用于指定一个可执行对象(callable object),它将在子进程运行之前被调用。

参数Close_sfs:在windows平台下,如果close_fds被设置为True,则新创建的子进程将不会继承父进程的输入、输出、错误管道。我们不能将close_fds设置为True同时重定向子进程的标准输入、输出与错误(stdin, stdout, stderr)。

如果参数shell设为true,程序将通过shell来执行。

参数cwd用于设置子进程的当前目录。

参数env是字典类型,用于指定子进程的环境变量。如果env = None,子进程的环境变量将从父进程中继承。

参数Universal_newlines:不同操作系统下,文本的换行符是不一样的。如:windows下用’/r/n’表示换,而Linux下用’/n’。如果将此参数设置为True,Python统一把这些换行符当作’/n’来处理。

参数startupinfo与createionflags只在windows下用效,它们将被传递给底层的CreateProcess()函数,用于设置子进程的一些属性,如:主窗口的外观,进程的优先级等等。

subprocess.PIPE

在创建Popen对象时,subprocess.PIPE可以初始化stdin, stdout或stderr参数。表示与子进程通信的标准流。

subprocess.STDOUT

创建Popen对象时,用于初始化stderr参数,表示将错误通过标准输出流输出。

Popen的方法:

Popen.poll()

用于检查子进程是否已经结束。设置并返回returncode属性。

Popen.wait()

等待子进程结束。设置并返回returncode属性。

Popen.communicate(input=None)

与子进程进行交互。向stdin发送数据,或从stdout和stderr中读取数据。可选参数input指定发送到子进程的参数。Communicate()返回一个元组:(stdoutdata, stderrdata)。注意:如果希望通过进程的stdin向其发送数据,在创建Popen对象的时候,参数stdin必须被设置为PIPE。同样,如果希望从stdout和stderr获取数据,必须将stdout和stderr设置为PIPE。

Popen.send_signal(signal)

向子进程发送信号。

Popen.terminate()

停止(stop)子进程。在windows平台下,该方法将调用Windows API TerminateProcess()来结束子进程。

Popen.kill()

杀死子进程。

Popen.stdin

如果在创建Popen对象是,参数stdin被设置为PIPE,Popen.stdin将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回None。

Popen.stdout

如果在创建Popen对象是,参数stdout被设置为PIPE,Popen.stdout将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回None。

Popen.stderr

如果在创建Popen对象是,参数stdout被设置为PIPE,Popen.stdout将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回None。

Popen.pid

获取子进程的进程ID。

Popen.returncode

获取进程的返回值。如果进程还没有结束,返回None。

下面是一个非常简单的例子,来演示supprocess模块如何与一个控件台应用程序进行交互。

app2.exe也是一个非常简单的控制台程序,它从界面上接收两个数值,执行加操作,并将结果打印到控制台上。代码如下:

supprocess模块提供了一些函数,方便我们用于创建进程。

subprocess.call(*popenargs, **kwargs)

运行命令。该函数将一直等待到子进程运行结束,并返回进程的returncode。文章一开始的例子就演示了call函数。如果子进程不需要进行交互,就可以使用该函数来创建。

subprocess.check_call(*popenargs, **kwargs)

与subprocess.call(*popenargs, **kwargs)功能一样,只是如果子进程返回的returncode不为0的话,将触发CalledProcessError异常。在异常对象中,包括进程的returncode信息。

subprocess模块的内容就这么多。在Python手册中,还介绍了如何使用subprocess来替换一些老的模块,老的函数的例子。赶兴趣的朋友可以看一下。

参考文档:

subprocess — Subprocess management

PyMoTW:subprocess

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