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linux下python守护进程编写和原理理解

Python 9660浏览 1评论

编写了一个服务端程序,打开终端能直接运行程序,但是这样终端就被限制住了。如果ctrl+c退出或者关闭终端,那么服务端程序就会退出。于是就想着让这个服务端程序成为守护进程,像httpd、vsftpd、mysqld一样,一直在后端运行,不会受终端的影响。

守护进程英文为daemon,像httpd、mysqld、vsftpd最后个字母d其实就是表示daemon的意思。

守护进程的编写步骤:

  1. fork子进程,而后父进程退出,此时子进程会被init进程接管。
  2. 修改子进程的工作目录、创建新进程组和新会话、修改umask。
  3. 子进程再次fork一个进程,这个进程可以称为孙子进程,而后子进程退出。
  4. 重定向孙子进程的标准输入流、标准输出流、标准错误流到/dev/null。

完成上面的4个步骤,那么最终的孙子进程就称为守护进程。先看下代码,后面再分析下每个步骤的原因。

#!/usr/bin/env python
#coding=utf8

import os, sys, time

#产生子进程,而后父进程退出
pid = os.fork()
if pid > 0:
    sys.exit(0)

#修改子进程工作目录
os.chdir("/")
#创建新的会话,子进程成为会话的首进程
os.setsid()
#修改工作目录的umask
os.umask(0)

#创建孙子进程,而后子进程退出
pid = os.fork()
if pid > 0:
    sys.exit(0)

#重定向标准输入流、标准输出流、标准错误
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()
si = file("/dev/null", 'r')
so = file("/dev/null", 'a+')
se = file("/dev/null", 'a+', 0)
os.dup2(si.fileno(), sys.stdin.fileno())
os.dup2(so.fileno(), sys.stdout.fileno())
os.dup2(se.fileno(), sys.stderr.fileno())

#孙子进程的程序内容
while True:
    time.sleep(10)
    f = open('/home/test.txt', 'a')
    f.write('hello')

上面的程序没有任何错误处理,但是不影响原理分析。如果要应用到项目里,还需完善。下面笔者谈下自己对每个步骤的理解。

1、fork子进程,父进程退出

通常,我们执行服务端程序的时候都会通过终端连接到服务器,成功连接后会加载shell环境,终端和shell都是进程,shell进程是终端进程的子进程,通过ps命令可以很容易的查看到。在这个shell环境下一开始执行的程序都是shell进程的子进程,自然会受到shell进程的影响。在程序里fork子进程后,父进程退出,对了shell进程来说,这个父进程就算执行完了,而产生的子进程会被init进程接管,从而也就脱离了终端的控制。

2、修改子进程的工作目录

子进程在创建的时候会继承父进程的工作目录,如果执行的程序是在u盘里的,就会导致u盘不能卸载。

3、创建新会话

使用setsid后,子进程就会成为新会话的首进程(session leader);子进程会成为新进程组的组长进程;子进程没有控制终端。

4、修改umask

由于umask会屏蔽权限,所以设定为0,这样可以避免读写文件时碰到权限问题。

5、fork孙子进程,子进程退出

经过上面几个步骤后,子进程会成为新的进程组老大,可以重新申请打开终端,为了避免这个问题,fork孙子进程出来。

6、重定向孙子进程的标准输入流、标准输出流、标准错误流到/dev/null

因为是守护进程,本身已经脱离了终端,那么标准输入流、标准输出流、标准错误流就没有什么意义了。所以都转向到/dev/null,就是都丢弃的意思。

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网友最新评论 (1)

  1. os.dup2(si.fileno(), sys.stdin.fileno())
    os.dup2(so.fileno(), sys.stdout.fileno())
    os.dup2(se.fileno(), sys.stderr.fileno())
    请问为什么要复制文件描述符啊
    lgr3年前 (2015-04-27)回复