Python实现Linux下守护进程的编写方法

本文实例讲述了Python实现Linux下守护进程的编写方法，分享给大家供大家参考，相信对于大家的Python程序设计会起到一定的帮助作用。具体方法如下：

1. 调用fork()以便父进程可以退出，这样就将控制权归还给运行你程序的命令行或shell程序。需要这一步以便保证新进程不是一个进程组头领进程(process group leader)。下一步，'setsid()'，会因为你是进程组头领进程而失败。进程调用fork函数时，操作系统会新建一个子进程，它本质上与父进程完全相同。子进程从父进程继承了多个值的拷贝，比如全局变量和环境变量。两个进程唯一的区别就是fork的返回值。child（子）进程接收返回值为0，而父进程接收子进程的pid作为返回值。调用fork函数后，两个进程并发执行同一个程序，首先执行的是调用了fork之后的下一行代码。父进程和子进程既并发执行，又相互独立；也就是说，它们是"异步执行"的。

2. 调用'setsid()' 以便成为一个进程组和会话组的头领进程。由于一个控制终端与一个会话相关联，而且这个新会话还没有获得一个控制终端，我们的进程没有控制终端，这对于守护程序来说是一件好事。

3. 再次调用'fork()'所以父进程(会话组头领进程)可以退出。这意味着我们，一个非会话组头领进程永远不能重新获得控制终端。

4. 调用'chdir("/")'确认我们的进程不保持任何目录于使用状态。不做这个会导致系统管理员不能卸装(umount)一个文件系统，因为它是我们的当前工作目录。 [类似的，我们可以改变当前目录至对于守护程序运行重要的文件所在目录]

5. 调用'umask(0)'以便我们拥有对于我们写的任何东西的完全控制。我们不知道我们继承了什么样的umask。 这一步是可选的

6. 调用'close()'关闭文件描述符0,1和2。这样我们释放了从父进程继承的标准输入，标准输出，和标准错误输出。我们没办法知道这些文描述符符可能已经被重定向去哪里。注意到许多守护程序使用'sysconf()'来确认'_SC_OPEN_MAX'的限制。'_SC_OPEN_MAX'告诉你每个进程能够打开的最多文件数。然后使用一个循环，守护程序可以关闭所有可能的文件描述符。你必须决定你需要做这个或不做。如果你认为有可能有打开的文件描述符，你需要关闭它们，因为系统有一个同时打开文件数的限制。

7. 为标准输入，标准输出和标准错误输出建立新的文件描述符。即使你不打算使用它们，打开着它们不失为一个好主意。准确操作这些描述符是基于各自爱好；比如说，如果你有一个日志文件，你可能希望把它作为标准输出和标准错误输出打开，而把'/dev/null'作为标准输入打开；作为替代方法，你可以将'/dev/console'作为标准错误输出和/或标准输出打开，而'/dev/null'作为标准输入，或者任何其它对你的守护程序有意义的结合方法。(译者注：一般使用dup2函数原子化关闭和复制文件描述符。

实现代码如下：

    # Core modules 
    importatexit 
    importos 
    importsys 
    importtime 
    importsignal 
    classDaemon(object): 
      """ 
    A generic daemon class. 
    Usage: subclass the Daemon class and override the run() method 
    """ 
      def __init__(self, pidfile, stdin=os.devnull, 
             stdout=os.devnull, stderr=os.devnull, 
             home_dir='.', umask=022, verbose=1): 
        self.stdin = stdin 
        self.stdout = stdout 
        self.stderr = stderr 
        self.pidfile = pidfile 
        self.home_dir = home_dir 
        self.verbose = verbose 
        self.umask = umask 
        self.daemon_alive = True 
      def daemonize(self): 
        """ 
    Do the UNIX double-fork magic, see Stevens' "Advanced 
    Programming in the UNIX Environment" for details (ISBN 0201563177) 
    """ 
        try: 
          pid = os.fork() 
          if pid > 0: 
            # Exit first parent 
            sys.exit(0) 
        except OSError, e: 
          sys.stderr.write( 
            "fork #1 failed: %d (%s)\n" % (e.errno, e.strerror)) 
          sys.exit(1) 
        # Decouple from parent environment 
        os.chdir(self.home_dir) 
        os.setsid() 
        os.umask(self.umask) 
        # Do second fork 
        try: 
          pid = os.fork() 
          if pid > 0: 
            # Exit from second parent 
            sys.exit(0) 
        except OSError, e: 
          sys.stderr.write( 
            "fork #2 failed: %d (%s)\n" % (e.errno, e.strerror)) 
          sys.exit(1) 
        if sys.platform != 'darwin': # This block breaks on OS X 
          # Redirect standard file descriptors 
          sys.stdout.flush() 
          sys.stderr.flush() 
          si = file(self.stdin, 'r') 
          so = file(self.stdout, 'a+') 
          if self.stderr: 
            se = file(self.stderr, 'a+', 0) 
          else: 
            se = so 
          os.dup2(si.fileno(), sys.stdin.fileno()) 
          os.dup2(so.fileno(), sys.stdout.fileno()) 
          os.dup2(se.fileno(), sys.stderr.fileno()) 
        def sigtermhandler(signum, frame): 
          self.daemon_alive = False 
          signal.signal(signal.SIGTERM, sigtermhandler) 
          signal.signal(signal.SIGINT, sigtermhandler) 
        if self.verbose >= 1: 
          print "Started" 
        # Write pidfile 
        atexit.register( 
          self.delpid) # Make sure pid file is removed if we quit 
        pid = str(os.getpid()) 
        file(self.pidfile, 'w+').write("%s\n" % pid) 
      def delpid(self): 
        os.remove(self.pidfile) 
      def start(self, *args, **kwargs): 
        """ 
    Start the daemon 
    """ 
        if self.verbose >= 1: 
          print "Starting..." 
        # Check for a pidfile to see if the daemon already runs 
        try: 
          pf = file(self.pidfile, 'r') 
          pid = int(pf.read().strip()) 
          pf.close() 
        except IOError: 
          pid = None 
        except SystemExit: 
          pid = None 
        if pid: 
          message = "pidfile %s already exists. Is it already running?\n" 
          sys.stderr.write(message % self.pidfile) 
          sys.exit(1) 
        # Start the daemon 
        self.daemonize() 
        self.run(*args, **kwargs) 
      def stop(self): 
        """ 
    Stop the daemon 
    """ 
        if self.verbose >= 1: 
          print "Stopping..." 
        # Get the pid from the pidfile 
        pid = self.get_pid() 
        if not pid: 
          message = "pidfile %s does not exist. Not running?\n" 
          sys.stderr.write(message % self.pidfile) 
          # Just to be sure. A ValueError might occur if the PID file is 
          # empty but does actually exist 
          if os.path.exists(self.pidfile): 
            os.remove(self.pidfile) 
          return # Not an error in a restart 
        # Try killing the daemon process 
        try: 
          i = 0 
          while 1: 
            os.kill(pid, signal.SIGTERM) 
            time.sleep(0.1) 
            i = i + 1 
            if i % 10 == 0: 
              os.kill(pid, signal.SIGHUP) 
        except OSError, err: 
          err = str(err) 
          if err.find("No such process") > 0: 
            if os.path.exists(self.pidfile): 
              os.remove(self.pidfile) 
          else: 
            print str(err) 
            sys.exit(1) 
        if self.verbose >= 1: 
          print "Stopped" 
      def restart(self): 
        """ 
    Restart the daemon 
    """ 
        self.stop() 
        self.start() 
      def get_pid(self): 
        try: 
          pf = file(self.pidfile, 'r') 
          pid = int(pf.read().strip()) 
          pf.close() 
        except IOError: 
          pid = None 
        except SystemExit: 
          pid = None 
        return pid 
      def is_running(self): 
        pid = self.get_pid() 
        print(pid) 
        return pid and os.path.exists('/proc/%d' % pid) 
      def run(self): 
        """ 
    You should override this method when you subclass Daemon. 
    It will be called after the process has been 
    daemonized by start() or restart(). 
    """

感兴趣的读者可以调试运行一下本文实例代码，相信会有新的收获。