Python基础篇【第6篇】: Python模块subprocess
subprocess
Python中可以执行shell命令的相关模块和函数有:
- os.system
- os.spawn*
- os.popen* --废弃
- popen2.* --废弃
- commands.* --废弃,3.x中被移除
- import commands
- result = commands.getoutput('cmd')
- result = commands.getstatus('cmd')
- result = commands.getstatusoutput('cmd')
随着Python版本的更新,过多的模块引起代码的复杂与冗余,因此Python新引入了一个模块subprocess,将以上几个模块中的功能集中到它当中,以后我们只需import这一个即可。
subprocess的目的就是启动一个新的进程并且与之通信。
1. call
父进程等待子进程执行命令,返回子进程执行命令的状态码,如果出现错误,不进行报错
【这里说的返回执行命令的状态码的意思是:如果我们通过一个变量 res = subprocess.call(['dir',shell=True]) 获取的执行结果,我们能获取到的是子进程执行命令执行结果的状态码,即res=0/1 执行成功或者不成功,并不代表说看不到执行结果,在Python的console界面中我们是能够看到命令结果的,只是获取不到。想获取执行的返回结果,请看check_output。】
【不进行报错解释:如果我们执行的命令在执行时,操作系统不识别,系统会返回一个错误,如:abc命令不存在,这个结果会在console界面中显示出来,但是我们的Python解释器不会提示任何信息,如果想让Python解释器也进行报错,请看check_call】
- #!/usr/bin/env python
- # -*- coding:utf-8 -*-
- import subprocess
- print "################## subprocess.call ###############"
- print u"call方法调用系统命令进行执行,如果出错不报错"
- subprocess.call(['dir'],shell=True)
- 注:shell默认为False,在Linux下,shell=False时, Popen调用os.execvp()执行args指定的程序;shell=True时,如果args是字符串,Popen直接调用系统的Shell来执行args指定的程序,如果args是一个序列,则args的第一项是定义程序命令字符串,其它项是调用系统Shell时的附加参数。
在Windows下,不论shell的值如何,Popen调用CreateProcess()执行args指定的外部程序。如果args是一个序列,则先用list2cmdline()转化为字符串,但需要注意的是,并不是MS Windows下所有的程序都可以用list2cmdline来转化为命令行字符串。在windows下,调用脚本时要写上shell=True。
返回结果:
- ###### subprocess.call #######
- call方法调用系统命令进行执行,如果出错不报错
- D:\Program\Python 的目录
- 2016/01/27 11:51 1,069 subprocessDemo.py
- 1 个文件 1,228 字节
2. check_call
父进程等待子进程执行命令,返回执行命令的状态码,如果出现错误,进行报错【如果returncode不为0,则举出错误subprocess.CalledProcessError,该对象包含有returncode属性,可用try…except…来检查】
- #!/usr/bin/env python
- # -*- coding:utf-8 -*-
- import subprocess
- print "2. ################## subprocess.check_call ##########"
- print u"check_call与call命令相同,区别是如果出错会报错"
- subprocess.check_call(['dir'],shell=True)
- subprocess.check_call(['abc'],shell=True)
- print u"call方法与check_call方法都知识执行并打印命令到输出终端,但是获取不到,如果想获取到结果使用check_output"
返回结果
- 2. ################## subprocess.check_call ##########
- check_call与call命令相同,区别是如果出错会报错
- 驱动器 D 中的卷没有标签。
- 卷的序列号是 C6A1-5AD3
- D:\Program\Python 的目录
- 2016/01/27 13:05 <DIR> .
- 2016/01/27 13:05 <DIR> ..
- 2016/01/27 10:44 <DIR> .idea
- 2016/01/27 11:23 159 log_analyse.py
- 2016/01/27 13:05 1,329 subprocessDemo.py
- 2 个文件 1,488 字节
- 3 个目录 26,335,281,152 可用字节
- 'abc' 不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件。 这里是系统执行命令返回的系统报错
- Traceback (most recent call last): 这里是Python解释器返回的报错
- File "D:/Program/Python/subprocessDemo.py", line 19, in <module>
- subprocess.check_call(['abc'],shell=True)
- File "C:\Python27\lib\subprocess.py", line 540, in check_call
- raise CalledProcessError(retcode, cmd)
- subprocess.CalledProcessError: Command '['abc']' returned non-zero exit status 1
3. check_output
父进程等待子进程执行命令,返回子进程向标准输出发送输出运行结果,检查退出信息,如果returncode不为0,则举出错误subprocess.CalledProcessError,该对象包含有returncode属性和output属性,output属性为标准输出的输出结果,可用try…except…来检查。
- #!/usr/bin/env python
- # -*- coding:utf-8 -*-
- import subprocess
- print "3. ################## subprocess.check_output ##############"
- res1 = subprocess.call(['dir'],shell=True)
- res2 = subprocess.check_call(['dir'],shell=True)
- res3 = subprocess.check_output(['dir'],shell=True)
- print u"call结果:",res1
- print u"check_call结果:",res2
- print u"check_output结果:\n",res3
返回结果:
- 3. ################## subprocess.output ##############
- 驱动器 D 中的卷没有标签。
- 卷的序列号是 C6A1-5AD3
- D:\Program\Python 的目录
- 2016/01/27 13:14 <DIR> .
- 2016/01/27 13:14 <DIR> ..
- 2016/01/27 10:44 <DIR> .idea
- 2016/01/27 11:23 159 log_analyse.py
- 2016/01/27 13:14 1,324 subprocessDemo.py
- 2 个文件 1,483 字节
- 3 个目录 26,334,232,576 可用字节
- 驱动器 D 中的卷没有标签。
- 卷的序列号是 C6A1-5AD3
- D:\Program\Python 的目录
- 2016/01/27 13:14 <DIR> .
- 2016/01/27 13:14 <DIR> ..
- 2016/01/27 10:44 <DIR> .idea
- 2016/01/27 11:23 159 log_analyse.py
- 2016/01/27 13:14 1,324 subprocessDemo.py
- 2 个文件 1,483 字节
- 3 个目录 26,334,232,576 可用字节
- call结果: 0
- check_call结果: 0
- check_output结果:
- 驱动器 D 中的卷没有标签。
- 卷的序列号是 C6A1-5AD3
- D:\Program\Python 的目录
- 2016/01/27 13:14 <DIR> .
- 2016/01/27 13:14 <DIR> ..
- 2016/01/27 10:44 <DIR> .idea
- 2016/01/27 11:23 159 log_analyse.py
- 2016/01/27 13:14 1,324 subprocessDemo.py
- 2 个文件 1,483 字节
- 3 个目录 26,334,232,576 可用字节
可见,call/check_call 返回值均是命令的执行状态码,而check_output返回值是命令的执行结果。
如果在执行相关命令时,命令后带有参数,将程序名(即命令)和所带的参数一起放在一个列表中传递给相关犯法即可,例如:
- >>> import subprocess
- >>> retcode = subprocess.call(["ls", "-l"])
- >>> print retcode
- 0
4. Popen
实际上,subprocess模块中只定义了一个类: Popen。上面的几个函数都是基于Popen()的封装(wrapper)。从Python2.4开始使用Popen来创建进程,用于连接到子进程的标准输入/输出/错误中去,还可以得到子进程的返回值。这些封装的目的在于让我们容易使用子进程。当我们想要更个性化我们的需求的时候,就要转向Popen类,该类生成的对象用来代表子进程。
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)
与上面的封装不同,Popen对象创建后,主程序不会自动等待子进程完成。我们必须调用对象的wait()方法,父进程才会等待 (也就是阻塞block)。
a) 不等待的子进程
- #!/usr/bin/env python
- import subprocess
- child = subprocess.Popen(['ping','-c','','www.baidu.com'])
- print 'hello'
执行结果:
- [root@localhost script]# python sub.py
- hello
- [root@localhost script]# PING www.a.shifen.com (61.135.169.125) 56(84) bytes of data.
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=1 ttl=55 time=2.04 ms
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=2 ttl=55 time=1.58 ms
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=3 ttl=55 time=2.22 ms
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=4 ttl=55 time=2.13 ms
- --- www.a.shifen.com ping statistics ---
- 4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3008ms
- rtt min/avg/max/mdev = 1.580/1.995/2.220/0.251 ms
可以看出,Python并没有等到child子进程执行的Popen操作完成就执行了print操作。
b) 添加子进程等待
- #!/usr/bin/env python
- import subprocess
- child = subprocess.Popen(['ping','-c','','www.baidu.com']) #创建一个子进程,进程名为child,执行操作ping -c 4 www.baidu.com
- child.wait() #子进程等待
- print 'hello'
执行结果:
- [root@localhost script]# python sub.py
- PING www.a.shifen.com (61.135.169.125) 56(84) bytes of data.
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=1 ttl=55 time=1.82 ms
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=2 ttl=55 time=1.65 ms
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=3 ttl=55 time=1.99 ms
- 64 bytes from 61.135.169.125: icmp_seq=4 ttl=55 time=2.08 ms
- --- www.a.shifen.com ping statistics ---
- 4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3009ms
- rtt min/avg/max/mdev = 1.656/1.889/2.082/0.169 ms
- hello
看出Python执行print操作是在child子进程操作完成以后才进行的。
此外,你还可以在父进程中对子进程进行其它操作,比如我们上面例子中的child对象:
- child.poll() # 检查子进程状态
- child.kill() # 终止子进程
- child.send_signal() # 向子进程发送信号
- child.terminate() # 终止子进程
ps: 子进程的PID存储在child.pid
子进程文本流控制
子进程的标准输入、标准输出和标准错误如下属性分别表示:
child.stdin | child.stdout | child.stderr
我们还可以在Popen()建立子进程的时候改变标准输入、标准输出和标准错误,并可以利用subprocess.PIPE将多个子进程的输入和输出连接在一起,构成管道(pipe),如下2个例子:
- 例1
#!/usr/bin/env python- import subprocess
- child = subprocess.Popen(['ls','-l'],stdout=subprocess.PIPE) #将标准输出定向输出到subprocess.PIPE
- print child.stdout.read() #使用 child.communicate() 也可
输出结果:
- [root@localhost script]# python sub.py
- total 12-rw-r--r--. 1 root root 36 Jan 23 07:38 analyse.sh
- -rw-r--r--. 1 root root 446 Jan 25 19:35 sub.py
- 例2
- #!/usr/bin/env python
- import subprocess
- child1 = subprocess.Popen(['cat','/etc/passwd'],stdout=subprocess.PIPE)
- child2 = subprocess.Popen(['grep','root'],stdin=child1.stdout,stdout=subprocess.PIPE)
- print child2.communicate()
输出结果为
- ('root:x:0:0:root:/root:/bin/bash\n, None)
subprocess.PIPE实际上为文本流提供一个缓存区。child1的stdout将文本输出到缓存区,随后child2的stdin从该PIPE中将文本读取走。child2的输出文本也被存放在PIPE中,直到communicate()方法从PIPE中读取出PIPE中的文本。
注意:communicate()是Popen对象的一个方法,该方法会阻塞父进程,直到子进程完成
子进程命令解释
在上面的例子中我们创建子进程时,全部是调用Python进行解释,但Python并没有将所有命令全部解释,当Python不能进行解释时,就绪要调用系统来进行执行。
- #!/usr/bin/env python
- import subprocess
- subprocess.Popen(['ls','-l'])
- subprocess.Popen(['ifconfig|grep 127.0.0.1'],shell=True)
结果
- >>> subprocess.Popen(['ifconfig|grep 127.0.0.1'],shell=True)
- <subprocess.Popen object at 0x7f25eb0c1350>
- >>> inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
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