• python-psutil模块


    原文链接:https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1183565811281984

    用Python来编写脚本简化日常的运维工作是Python的一个重要用途。在Linux下,有许多系统命令可以让我们时刻监控系统运行的状态,如pstopfree等等。要获取这些系统信息,Python可以通过subprocess模块调用并获取结果。但这样做显得很麻烦,尤其是要写很多解析代码。

    在Python中获取系统信息的另一个好办法是使用psutil这个第三方模块。顾名思义,psutil = process and system utilities,它不仅可以通过一两行代码实现系统监控,还可以跨平台使用,支持Linux/UNIX/OSX/Windows等,是系统管理员和运维小伙伴不可或缺的必备模块。

    安装psutil

    如果安装了Anaconda,psutil就已经可用了。否则,需要在命令行下通过pip安装:

    $ pip install psutil
    

    如果遇到Permission denied安装失败,请加上sudo重试。

    获取CPU信息

    我们先来获取CPU的信息:

    >>> import psutil
    >>> psutil.cpu_count() # CPU逻辑数量
    4
    >>> psutil.cpu_count(logical=False) # CPU物理核心
    2
    # 2说明是双核超线程, 4则是4核非超线程
    

    统计CPU的用户/系统/空闲时间:

    >>> psutil.cpu_times()
    scputimes(user=10963.31, nice=0.0, system=5138.67, idle=356102.45)
    

    再实现类似top命令的CPU使用率,每秒刷新一次,累计10次:

    >>> for x in range(10):
    ...     psutil.cpu_percent(interval=1, percpu=True)
    ... 
    [14.0, 4.0, 4.0, 4.0]
    [12.0, 3.0, 4.0, 3.0]
    [8.0, 4.0, 3.0, 4.0]
    [12.0, 3.0, 3.0, 3.0]
    [18.8, 5.1, 5.9, 5.0]
    [10.9, 5.0, 4.0, 3.0]
    [12.0, 5.0, 4.0, 5.0]
    [15.0, 5.0, 4.0, 4.0]
    [19.0, 5.0, 5.0, 4.0]
    [9.0, 3.0, 2.0, 3.0]
    

    获取内存信息

    使用psutil获取物理内存和交换内存信息,分别使用:

    >>> psutil.virtual_memory()
    svmem(total=8589934592, available=2866520064, percent=66.6, used=7201386496, free=216178688, active=3342192640, inactive=2650341376, wired=1208852480)
    >>> psutil.swap_memory()
    sswap(total=1073741824, used=150732800, free=923009024, percent=14.0, sin=10705981440, sout=40353792)
    

    返回的是字节为单位的整数,可以看到,总内存大小是8589934592 = 8 GB,已用7201386496 = 6.7 GB,使用了66.6%。

    而交换区大小是1073741824 = 1 GB。

    获取磁盘信息

    可以通过psutil获取磁盘分区、磁盘使用率和磁盘IO信息:

    >>> psutil.disk_partitions() # 磁盘分区信息
    [sdiskpart(device='/dev/disk1', mountpoint='/', fstype='hfs', opts='rw,local,rootfs,dovolfs,journaled,multilabel')]
    >>> psutil.disk_usage('/') # 磁盘使用情况
    sdiskusage(total=998982549504, used=390880133120, free=607840272384, percent=39.1)
    >>> psutil.disk_io_counters() # 磁盘IO
    sdiskio(read_count=988513, write_count=274457, read_bytes=14856830464, write_bytes=17509420032, read_time=2228966, write_time=1618405)
    

    可以看到,磁盘'/'的总容量是998982549504 = 930 GB,使用了39.1%。文件格式是HFS,opts中包含rw表示可读写,journaled表示支持日志。

    获取网络信息

    psutil可以获取网络接口和网络连接信息:

    >>> psutil.net_io_counters() # 获取网络读写字节/包的个数
    snetio(bytes_sent=3885744870, bytes_recv=10357676702, packets_sent=10613069, packets_recv=10423357, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)
    >>> psutil.net_if_addrs() # 获取网络接口信息
    {
      'lo0': [snic(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='127.0.0.1', netmask='255.0.0.0'), ...],
      'en1': [snic(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='10.0.1.80', netmask='255.255.255.0'), ...],
      'en0': [...],
      'en2': [...],
      'bridge0': [...]
    }
    >>> psutil.net_if_stats() # 获取网络接口状态
    {
      'lo0': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_UNKNOWN: 0>, speed=0, mtu=16384),
      'en0': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_UNKNOWN: 0>, speed=0, mtu=1500),
      'en1': snicstats(...),
      'en2': snicstats(...),
      'bridge0': snicstats(...)
    }
    

    要获取当前网络连接信息,使用net_connections()

    >>> psutil.net_connections()
    Traceback (most recent call last):
      ...
    PermissionError: [Errno 1] Operation not permitted
    
    During handling of the above exception, another exception occurred:
    
    Traceback (most recent call last):
      ...
    psutil.AccessDenied: psutil.AccessDenied (pid=3847)
    

    你可能会得到一个AccessDenied错误,原因是psutil获取信息也是要走系统接口,而获取网络连接信息需要root权限,这种情况下,可以退出Python交互环境,用sudo重新启动:

    $ sudo python3
    Password: ******
    Python 3.6.3 ... on darwin
    Type "help", ... for more information.
    >>> import psutil
    >>> psutil.net_connections()
    [
        sconn(fd=83, family=<AddressFamily.AF_INET6: 30>, type=1, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=62911), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=3306), status='ESTABLISHED', pid=3725),
        sconn(fd=84, family=<AddressFamily.AF_INET6: 30>, type=1, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=62905), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=3306), status='ESTABLISHED', pid=3725),
        sconn(fd=93, family=<AddressFamily.AF_INET6: 30>, type=1, laddr=addr(ip='::', port=8080), raddr=(), status='LISTEN', pid=3725),
        sconn(fd=103, family=<AddressFamily.AF_INET6: 30>, type=1, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=62918), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=3306), status='ESTABLISHED', pid=3725),
        sconn(fd=105, family=<AddressFamily.AF_INET6: 30>, type=1, ..., pid=3725),
        sconn(fd=106, family=<AddressFamily.AF_INET6: 30>, type=1, ..., pid=3725),
        sconn(fd=107, family=<AddressFamily.AF_INET6: 30>, type=1, ..., pid=3725),
        ...
        sconn(fd=27, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=2, ..., pid=1)
    ]
    

    获取进程信息

    通过psutil可以获取到所有进程的详细信息:

    >>> psutil.pids() # 所有进程ID
    [3865, 3864, 3863, 3856, 3855, 3853, 3776, ..., 45, 44, 1, 0]
    >>> p = psutil.Process(3776) # 获取指定进程ID=3776,其实就是当前Python交互环境
    >>> p.name() # 进程名称
    'python3.6'
    >>> p.exe() # 进程exe路径
    '/Users/michael/anaconda3/bin/python3.6'
    >>> p.cwd() # 进程工作目录
    '/Users/michael'
    >>> p.cmdline() # 进程启动的命令行
    ['python3']
    >>> p.ppid() # 父进程ID
    3765
    >>> p.parent() # 父进程
    <psutil.Process(pid=3765, name='bash') at 4503144040>
    >>> p.children() # 子进程列表
    []
    >>> p.status() # 进程状态
    'running'
    >>> p.username() # 进程用户名
    'michael'
    >>> p.create_time() # 进程创建时间
    1511052731.120333
    >>> p.terminal() # 进程终端
    '/dev/ttys002'
    >>> p.cpu_times() # 进程使用的CPU时间
    pcputimes(user=0.081150144, system=0.053269812, children_user=0.0, children_system=0.0)
    >>> p.memory_info() # 进程使用的内存
    pmem(rss=8310784, vms=2481725440, pfaults=3207, pageins=18)
    >>> p.open_files() # 进程打开的文件
    []
    >>> p.connections() # 进程相关网络连接
    []
    >>> p.num_threads() # 进程的线程数量
    1
    >>> p.threads() # 所有线程信息
    [pthread(id=1, user_time=0.090318, system_time=0.062736)]
    >>> p.environ() # 进程环境变量
    {'SHELL': '/bin/bash', 'PATH': '/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:...', 'PWD': '/Users/michael', 'LANG': 'zh_CN.UTF-8', ...}
    >>> p.terminate() # 结束进程
    Terminated: 15 <-- 自己把自己结束了
    

    和获取网络连接类似,获取一个root用户的进程需要root权限,启动Python交互环境或者.py文件时,需要sudo权限。

    psutil还提供了一个test()函数,可以模拟出ps命令的效果:

    $ sudo python3
    Password: ******
    Python 3.6.3 ... on darwin
    Type "help", ... for more information.
    >>> import psutil
    >>> psutil.test()
    USER         PID %MEM     VSZ     RSS TTY           START    TIME  COMMAND
    root           0 24.0 74270628 2016380 ?             Nov18   40:51  kernel_task
    root           1  0.1 2494140    9484 ?             Nov18   01:39  launchd
    root          44  0.4 2519872   36404 ?             Nov18   02:02  UserEventAgent
    root          45    ? 2474032    1516 ?             Nov18   00:14  syslogd
    root          47  0.1 2504768    8912 ?             Nov18   00:03  kextd
    root          48  0.1 2505544    4720 ?             Nov18   00:19  fseventsd
    _appleeven    52  0.1 2499748    5024 ?             Nov18   00:00  appleeventsd
    root          53  0.1 2500592    6132 ?             Nov18   00:02  configd
    ...
    

    小结

    psutil使得Python程序获取系统信息变得易如反掌。

    psutil还可以获取用户信息、Windows服务等很多有用的系统信息,具体请参考psutil的官网:https://github.com/giampaolo/psutil

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