Python模块学习

psutil模块介绍

　　psutil是一个开源切跨平台的库，其提供了便利的函数用来获取才做系统的信息，比如CPU，内存，磁盘，网络等。此外，psutil还可以用来进行进程管理，包括判断进程是否存在、获取进程列表、获取进程详细信息等。而且psutil还提供了许多命令行工具提供的功能，包括：ps，top，lsof，netstat，ifconfig， who，df，kill，free，nice，ionice，iostat，iotop，uptime，pidof，tty，taskset，pmap。

　　psutil是一个跨平台的库，在官方网站上查到其支持如下操作系统。

- Linux
- Windows
- OSX
- FreeBSD
- OpenBSD
- NetBSD
- Sun Solaris
- AIX

Works with Python versions from 2.6 to 3.X.

安装psutil模块

　　psutil是一个第三方的开源项目，因此需要安装才能使用。这里利用pip命令进行安装

pip3 install psutil

 　　psutil包含了异常、类、功能函数和常量，其中功能函数用来获取系统的信息，如CPU、磁盘、内存、网络等。类用来实现进程的管理功能。

功能函数

　　根据函数的功能，这里主要分为以下几类，下面将会从几个维度来说明psutil提供的功能函数。

CPU相关

　　cpu_count(,[logical])：默认返回逻辑CPU的个数,当设置logical的参数为False时，返回物理CPU的个数。

>>> import psutil
>>> psutil.cpu_count()
8
>>> psutil.cpu_count(logical=False)
4

　　cpu_percent(,[percpu],[interval])：返回CPU的利用率,percpu为True时显示所有物理核心的利用率,interval不为0时,则阻塞时显示interval执行的时间内的平均利用率

>>> import psutil
>>> psutil.cpu_percent()
6.7
>>> psutil.cpu_percent(percpu=True)
[17.7, 0.9, 11.0, 1.0, 11.1, 0.9, 10.7, 0.9]
>>> psutil.cpu_percent(percpu=True,interval=2)
[16.0, 0.0, 8.5, 1.0, 14.4, 0.5, 9.5, 1.0]

　　cpu_time(,[percpu])：以命名元组(namedtuple)的形式返回cpu的时间花费,percpu表示获取每个CPU的时间花费

>>> import psutil
>>> psutil.cpu_times()
scputimes(user=5471.2, nice=0.0, system=5633.92, idle=1295903.87, iowait=2651.2, irq=16.44, softirq=137.87, steal=0.0, guest=0.0)
>>> psutil.cpu_times(percpu=True)
[scputimes(user=2803.53, nice=0.0, system=2824.3, idle=648996.02, iowait=153.71, irq=16.26, softirq=64.71, steal=0.0, guest=0.0), 
scputimes(user=2667.74, nice=0.0, system=2809.74, idle=646935.11, iowait=2497.58, irq=0.18, softirq=73.15, steal=0.0, guest=0.0)]

>>> cpu_time = psutil.cpu_times()
>>> cpu_time.user      
5471.57
>>> 
# 直接使用.元素的名称就可以获取对应的值

　　cpu_times_percent(,[percpu])：功能和cpu_times大致相同，看字面意思就能知道，该函数返回的是耗时比例。

>>> import psutil
>>> psutil.cpu_times_percent()
scputimes(user=0.3, nice=0.0, system=0.4, idle=99.0, iowait=0.3, irq=0.0, softirq=0.0, steal=0.0, guest=0.0)
>>> psutil.cpu_times_percent(percpu=True)
[scputimes(user=0.3, nice=0.0, system=0.4, idle=99.3, iowait=0.0, irq=0.0, softirq=0.0, steal=0.0, guest=0.0),
scputimes(user=0.3, nice=0.0, system=0.4, idle=98.7, iowait=0.6, irq=0.0, softirq=0.0, steal=0.0, guest=0.0)]

　　cpu_stats()：以命名元组的形式返回CPU的统计信息，包括上下文切换，中断，软中断和系统调用次数。

>>> import psutil
>>> psutil.cpu_stats()
scpustats(ctx_switches=393538808, interrupts=194683724, soft_interrupts=151546977, syscalls=0)

 Memory相关

　　virtual_memory()：以命名元组的形式返回内存使用情况，包括总内存，可用内存，内存利用率，buffer和cache等。单位为字节。

>>> import psutil
>>> psutil.virtual_memory()
svmem(total=1964584960, available=1375827968, percent=30.0, used=432644096,
free=600588288, active=710012928, inactive=484106240, buffers=238247936,
cached=693104640, shared=716800)

>>> import psutil
>>> def bytes2human(n):
...      symbols = ('K','M','G','T','P','E','Z','Y')
...      prefix = {}
...      for i,s in enumerate(symbols):
...          prefix[s] = 1 << (i + 1) * 10
...      for s in reversed(symbols):
...          if n >= prefix[s]:
...              value = float(n) / prefix[s]
...              return '%.1f%s' % (value,s)
...      return '%sB' % n
... 
>>> bytes2human(psutil.virtual_memory().total)
'1.8G'
>>> 

　　swap_memory()：以命名元组的形式返回swap memory使用情况，包含swap 中页的换入和换出。

>>> import psutil
>>> psutil.swap_memory()
sswap(total=2113925120, used=12206080, free=2101719040, percent=0.6, 
sin=29061120, sout=87228416)

Disk相关

　　disk_partitions([all=False])：以命名元组的形式返回所有已挂载的磁盘，包含磁盘名称，挂载点，文件系统类型等信息。当all等于True时，返回包含/proc等特殊文件系统的挂载信息

>>> import psutil
>>> psutil.disk_partitions()
[sdiskpart(device='/dev/mapper/VolGroup-lv_root', mountpoint='/', fstype='ext4', opts='rw'), 
sdiskpart(device='/dev/sda1', mountpoint='/boot', fstype='ext4', opts='rw'), 
sdiskpart(device='/dev/mapper/VolGroup-lv_home', mountpoint='/home', fstype='ext4', opts='rw')]

# 查询指定挂载点的信息
>>> [ device for device in psutil.disk_partitions() if device.mountpoint == '/' ]
[sdiskpart(device='/dev/mapper/VolGroup-lv_root', mountpoint='/', fstype='ext4', opts='rw')]

　　disk_usage(path)：以命名元组的形式返回path所在磁盘的使用情况，包括磁盘的容量、已经使用的磁盘容量、磁盘的空间利用率等。

>>> import psutil
>>> psutil.disk_usage('/')
sdiskusage(total=32105152512, used=11395198976, free=19072290816, percent=37.4)

　　disk_io_counters([perdisk])：以命名元组的形式返回磁盘io统计信息(汇总的)，包括读、写的次数，读、写的字节数等。当perdisk的值为True，则分别列出单个磁盘的统计信息(字典：key为磁盘名称，value为统计的namedtuple)。

 import psutil
>>> psutil.disk_io_counters()
sdiskio(read_count=356568, write_count=12058367, read_bytes=12599494656, 
write_bytes=92961665024, read_time=260945, write_time=40815092,
read_merged_count=32656, write_merged_count=6334256, busy_time=4421438)
>>> psutil.disk_io_counters(perdisk=True)
{'sda1': sdiskio(read_count=737, write_count=129, read_bytes=7100416, 
write_bytes=5615616, read_time=61, write_time=578, read_merged_count=496,
write_merged_count=5349, busy_time=257), 'sda2': sdiskio(read_count=161575, 
write_count=2825934, read_bytes=6296442880, write_bytes=46478901248, 
read_time=113557, write_time=1580954, read_merged_count=32160,
write_merged_count=6328960, busy_time=1026283), 
'dm-0': sdiskio(read_count=111371, write_count=4944247, read_bytes=2401461248,
write_bytes=28988342272, read_time=117846, write_time=25992150, read_merged_count=0,
write_merged_count=0, busy_time=2924323), 'dm-1': sdiskio(read_count=7482,
write_count=21296, read_bytes=30646272, write_bytes=87228416, read_time=8656,
write_time=55930, read_merged_count=0, write_merged_count=0, busy_time=1326), 
'dm-2': sdiskio(read_count=75407, write_count=4267078, read_bytes=3863860224,
write_bytes=17403330560, read_time=20849, write_time=13185771, read_merged_count=0, 
write_merged_count=0, busy_time=469527)}

Network相关

　　net_io_counter([pernic])：以命名元组的形式返回当前系统中每块网卡的网络io统计信息，包括收发字节数，收发包的数量、出错的情况和删包情况。当pernic为True时，则列出所有网卡的统计信息。

>>> import psutil
>>> psutil.net_io_counters()
snetio(bytes_sent=428286398, bytes_recv=542982044, packets_sent=3768555,
packets_recv=4169425, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)
>>> psutil.net_io_counters(pernic=True)
{'lo': snetio(bytes_sent=339700487, bytes_recv=339700487, packets_sent=3363412,
packets_recv=3363412, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), 'eth0': 
snetio(bytes_sent=88616264, bytes_recv=203314200, packets_sent=405585, 
packets_recv=806516, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), 'virbr0': snetio(bytes_sent=0, 
bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), 
'virbr0-nic': snetio(bytes_sent=0, bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0,
errout=0, dropin=0, dropout=0)}

　　net_connections([kind])：以列表的形式返回每个网络连接的详细信息(namedtuple)。命名元组包含fd, family, type, laddr, raddr, status, pid等信息。kind表示过滤的连接类型，支持的值如下：(默认为inet)

　　　　- inet：IPv4 and IPv6
　　　　- inet4：IPv4
　　　　- inet6：IPv6
　　　　- tcp：TCP
　　　　- tcp4：TCP over IPv4
　　　　- tcp6：TCP over IPv6
　　　　- udp：UDP
　　　　- udp4：UDP over IPv4
　　　　- udp6：UDP over IPv6
　　　　- unix：UNIX socket (both UDP and TCP protocols)
　　　　- all：the sum of all the possible families and protocols

>>> import psutil
>>> psutil.net_connections()
[sconn(fd=6, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>,
laddr=addr(ip='0.0.0.0', port=8080), raddr=(), status='LISTEN', pid=21834), 
sconn(fd=3, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, 
laddr=addr(ip='0.0.0.0', port=22), raddr=(), status='LISTEN', pid=8971), 
sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, 
laddr=addr(ip='127.0.0.1', port=10050), raddr=addr(ip='127.0.0.1', port=46710),
status='TIME_WAIT', pid=None),

　　net_if_addrs()：以字典的形式返回网卡的配置信息，包括IP地址和mac地址、子网掩码和广播地址。

>>> psutil.net_if_addrs()
{'lo': [snic(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='127.0.0.1', netmask='255.0.0.0', broadcast=None, ptp=None),
snic(family=<AddressFamily.AF_INET6: 10>, address='::1', netmask='ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff', broadcast=None, ptp=None), 
snic(family=<AddressFamily.AF_PACKET: 17>, address='00:00:00:00:00:00', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)], 
'eth0': [snic(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='10.0.0.3', netmask='255.255.255.0', broadcast='10.0.0.255', ptp=None), 
snic(family=<AddressFamily.AF_INET6: 10>, address='fe80::21c:42ff:fe52:ae47%eth0', netmask='ffff:ffff:ffff:ffff::', broadcast=None, ptp=None), 
snic(family=<AddressFamily.AF_PACKET: 17>, address='00:1c:42:52:ae:47', netmask=None, broadcast='ff:ff:ff:ff:ff:ff', ptp=None)], 
'virbr0': [snic(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='192.168.122.1', netmask='255.255.255.0', broadcast='192.168.122.255', ptp=None), 
snic(family=<AddressFamily.AF_PACKET: 17>, address='52:54:00:04:87:ce', netmask=None, broadcast='ff:ff:ff:ff:ff:ff', ptp=None)], 
'virbr0-nic': [snic(family=<AddressFamily.AF_PACKET: 17>, address='52:54:00:04:87:ce', netmask=None, broadcast='ff:ff:ff:ff:ff:ff', ptp=None)]}

　　net_if_stats()：返回网卡的详细信息，包括是否启动、通信类型、传输速度与mtu。

>>> import psutil
>>> psutil.net_if_stats()
{'lo': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_UNKNOWN: 0>, speed=0, mtu=65536), 
'eth0': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_UNKNOWN: 0>, speed=0, mtu=1500), 
'virbr0': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_UNKNOWN: 0>, speed=0, mtu=1500), 
'virbr0-nic': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=10, mtu=1500)}
>>> 

Other

　　users()：以命名元组的方式返回当前登陆用户的信息，包括用户名，登陆时间，终端，与主机信息

>>> import psutil
>>> psutil.users()
[suser(name='root', terminal='tty1', host='', started=1513498496.0, pid=9327),
suser(name='root', terminal='pts/0', host='10.0.0.2', started=1515335808.0, pid=30838),
suser(name='root', terminal='pts/2', host='10.0.0.2', started=1515324032.0, pid=21939)]

# start 表示登陆的时间(时间戳格式)

　　boot_time()：以时间戳的形式返回系统的启动时间

>>> import psutil
>>> psutil.boot_time()
1514678349.0　

>>> import datetime
>>> import psutil
>>> datetime.datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time ()).strftime("%Y-%m-%d %H: %M: %S")

psutil进程管理

psutil还提供了作为进程管理的功能函数，包括获取进程列表，判断是否存在。

　　Process类：对进程进行封装，可以使用该类的方法获取进行的详细信息，或者给进程发送信号。

>>> import psutil
>>> init_process = psutil.Process(1)
>>> init_process
psutil.Process(pid=1, name='launchd', started='20:41:22')    # 进程id、名称、启动时间

Process类提供了很多其他用来获取进程相关信息的方法

• name：获取进程的名称
• cmdline：获取启动进程的命令行参数
• create_time：获取进程的创建时间(时间戳格式)
• num_fds：进程打开的文件个数
• num_threads：进程的子进程个数
• is_running：判断进程是否正在运行
• send_signal：给进程发送信号，类似与os.kill等
• kill：发送SIGKILL信号结束进程
• terminate：发送SIGTEAM信号结束进程

>>> import psutil
>>> process = psutil.Process(3297)
>>> process.name()
'Google Chrome Helper'
>>> process.create_time()
1519832141.532822
>>> process.num_fds()
22
>>> process.num_threads()
19

　　pids：以列表的形式返回当前正在运行的进程

　　pid_exists：判断给点定的pid是否存在

　　process_iter：迭代当前正在运行的进程，返回的是每个进程的Process对象

>>> psutil.pids()
[3373, 3372, 3365, 3364, 3363, 3361, 3360, 3358, 3355, 3351, 3335, 3301, 3299, 3297, 3291, 3290, 3289, 3279, 3278, 3274, 3251, 3248, 3247, 3246, 3244, 3242, 3241, 3225, 3209, 3198, 3194, 3193, 3101, 2828, 2816, 2805, 2802, 2799, 2797, 2767, 2497, 2441, 2437, 2343, 2333, 2330, 2287, 2283, 2258, 2257, 2251, 2248, 2247, 2246, 2245, 2241, 2240, 2238, 2231, 2225]
>>> psutil.pid_exists(12)
False
>>> list(psutil.process_iter())[:5]
[psutil.Process(pid=0, name='kernel_task', started='20:41:22'), psutil.Process(pid=1, name='launchd', started='20:41:22'), psutil.Process(pid=48, name='UserEventAgent', started='20:41:27'), psutil.Process(pid=50, name='uninstalld', started='20:41:27'), psutil.Process(pid=51, name='kextd', started='20:41:27')]    # 每个都是一个Process对象
>>>