python是一门非常流行的编程语言，尤其在网络编程方面有着广泛的应用。服务器端的编程也是其中之一。在服务器端编程中，守护进程是一个常见的概念。本篇文章介绍python服务器编程中实现守护进程的方式。
什么是守护进程
在服务器端程序运行的过程中，为了保证程序长期稳定的运行，我们需要将其转化为守护进程。守护进程是一种在后台持续运行的进程，该进程不会占用控制台或登录会话，并且可以自动重启，保证程序的长时间运行。
在Linux系统中，守护进程通常通过fork()系统调用实现。具体实现流程如下：
- 调用fork()，创建一个子进程。
- 在子进程中调用setsid()，创建一个新的会话。
- 子进程中再次调用fork()，防止该子进程会成为终端会话的领头进程。
- 关闭所有文件描述符。
- 将标准输入、输出、错误输出重定向到/dev/null。
在Python中，我们可以通过重写父进程的run()函数来创建守护进程。具体实现如下：
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import os
import sys
class Daemon:
def __init__(self, pidfile, stdin='/dev/null', stdout='/dev/null', stderr='/dev/null'):
self.stdin = stdin
self.stdout = stdout
self.stderr = stderr
self.pidfile = pidfile
def daemonize(self):
if os.path.exists(self.pidfile):
raise RuntimeError('PID file %s already exists' % self.pidfile)
# First fork (detaches from parent)
try:
if os.fork() > 0:
sys.exit(0)
except OSError as e:
raise RuntimeError('fork #1 failed: %d (%s)' % (e.errno, e.strerror))
os.chdir('/')
os.umask(0)
os.setsid()
# Second fork (relinquish session leadership)
try:
if os.fork() > 0:
sys.exit(0)
except OSError as e:
raise RuntimeError('fork #2 failed: %d (%s)' % (e.errno, e.strerror))
# Flush I/O buffers
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()
# Redirect standard file descriptors
with open(self.stdin, 'rb', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stdin.fileno())
with open(self.stdout, 'ab', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stdout.fileno())
with open(self.stderr, 'ab', 0) as f:
os.dup2(f.fileno(), sys.stderr.fileno())
# Write pidfile
with open(self.pidfile, 'w') as f:
print(os.getpid(), file=f)
def start(self):
self.daemonize()
self.run()
def stop(self):
if os.path.exists(self.pidfile):
with open(self.pidfile) as f:
os.kill(int(f.read()), signal.SIGTERM)
os.remove(self.pidfile)
def restart(self):
self.stop()
self.start()
def run(self):
raise NotImplementedError上述代码中，我们通过实现一个名为Daemon的类来实现Python守护进程的创建。其中，self.daemonize()方法实现了守护进程的创建过程，self.start()方法启动守护进程，self.stop()方法停止守护进程，self.restart()方法重新启动守护进程，而self.run()方法需要根据实际情况重写。
使用Python实现守护进程需要注意以下问题：
- 父进程与子进程的文件描述符相互独立，可能会出现打开文件失败的情况。为了避免这种情况的发生，应该对要打开的文件使用绝对路径。
- 守护进程中无法通过sys.stdout、sys.stderr访问文件流。因此需要将这些文件流重定向到文件中，便于查看日志。
- 在守护进程中一定要注意信号处理，因为守护进程长期运行，可能会因内存泄漏等问题死掉，需要在出现异常情况时及时重启。
- 守护进程中无法执行与终端相关的操作，例如获取终端的宽高等操作。
总结
本篇文章介绍了Python服务器编程中实现守护进程的方式。Python的守护进程创建相对较为简单，但其稳定性与错误处理还需要注意的地方较多。通过本文的介绍，读者可以了解到如何使用Python创建一个稳定可靠的守护进程，为Python服务器端程序长期稳定运行提供保障。
