subprocess 模块的介绍与使用

一、subprocess以及常用的封装函数
运行python的时候，我们都是在创建并运行一个进程。像Linux进程那样，一个进程可以fork一个子进程，并让这个子进程exec另外一个程序。在Python中，我们通过标准库中的subprocess包来fork一个子进程，并运行一个外部的程序。
subprocess包中定义有数个创建子进程的函数，这些函数分别以不同的方式创建子进程，所以我们可以根据需要来从中选取一个使用。另外subprocess还提供了一些管理标准流(standard stream)和管道(pipe)的工具，从而在进程间使用文本通信。

subprocess.call()
父进程等待子进程完成
返回退出信息(returncode，相当于Linux exit code)

subprocess.check_call()
父进程等待子进程完成
返回0
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，可用try…except…来检查

subprocess.check_output()
父进程等待子进程完成
返回子进程向标准输出的输出结果
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。

一、简介

　　subprocess最早在2.4版本引入。用来生成子进程，并可以通过管道连接他们的输入/输出/错误，以及获得他们的返回值。

　　subprocess用来替换多个旧模块和函数：

• os.system

• os.spawn*

• os.popen*

• popen2.*

• commands.*

　　运行python的时候，我们都是在创建并运行一个进程，linux中一个进程可以fork一个子进程，并让这个子进程exec另外一个程序。在python中，我们通过标准库中的subprocess包来fork一个子进程，并且运行一个外部的程序。subprocess包中定义有数个创建子进程的函数，这些函数分别以不同的方式创建子进程，所欲我们可以根据需要来从中选取一个使用。另外subprocess还提供了一些管理标准流(standard stream)和管道(pipe)的工具，从而在进程间使用文本通信。   

二、旧有模块的使用

1.os.system()

执行操作系统的命令，将结果输出到屏幕，只返回命令执行状态(0：成功，非 0 ： 失败)

import os

>>> a = os.system("df -Th")
Filesystem     Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3      ext4   1.8T  436G  1.3T  26% /
tmpfs          tmpfs   16G     0   16G   0% /dev/shm
/dev/sda1      ext4   190M  118M   63M  66% /boot

>>> a
0         # 0 表示执行成功


# 执行错误的命令
>>> res = os.system("list")
sh: list: command not found
>>> res
32512       # 返回非 0 表示执行错误

　　

2. os.popen()

执行操作系统的命令，会将结果保存在内存当中，可以用read()方法读取出来

import os

>>> res = os.popen("ls -l")

# 将结果保存到内存中
>>> print res
<open file &#39;ls -l&#39;, mode &#39;r&#39; at 0x7f02d249c390>

# 用read()读取内容
>>> print res.read()
total 267508
-rw-r--r--  1 root root    260968 Jan 27  2016 AliIM.exe
-rw-------. 1 root root      1047 May 23  2016 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r--  1 root root   9130958 Nov 18  2015 apache-tomcat-8.0.28.tar.gz
-rw-r--r--  1 root root         0 Oct 31  2016 badblocks.log
drwxr-xr-x  5 root root      4096 Jul 27  2016 certs-build
drwxr-xr-x  2 root root      4096 Jul  5 16:54 Desktop
-rw-r--r--  1 root root      2462 Apr 20 11:50 Face_24px.ico

　　

三、subprocess模块

1、subprocess.run()

>>> import subprocess
# python 解析则传入命令的每个参数的列表
>>> subprocess.run(["df","-h"])
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup-LogVol00
                      289G   70G  204G  26% /
tmpfs                  64G     0   64G   0% /dev/shm
/dev/sda1             283M   27M  241M  11% /boot
CompletedProcess(args=['df', '-h'], returncode=0)

# 需要交给Linux shell自己解析，则:传入命令字符串，shell=True
>>> subprocess.run("df -h|grep /dev/sda1",shell=True)
/dev/sda1             283M   27M  241M  11% /boot
CompletedProcess(args='df -h|grep /dev/sda1', returncode=0)

　　

2、subprocess.call()

执行命令，返回命令的结果和执行状态，0或者非0

>>> res = subprocess.call(["ls","-l"])
总用量 28
-rw-r--r--  1 root root     0 6月  16 10:28 1
drwxr-xr-x  2 root root  4096 6月  22 17:48 _1748
-rw-------. 1 root root  1264 4月  28 20:51 anaconda-ks.cfg
drwxr-xr-x  2 root root  4096 5月  25 14:45 monitor
-rw-r--r--  1 root root 13160 5月   9 13:36 npm-debug.log

# 命令执行状态
>>> res
0

　　

3、subprocess.check_call()

执行命令，返回结果和状态，正常为0 ，执行错误则抛出异常

>>> subprocess.check_call(["ls","-l"])
总用量 28
-rw-r--r--  1 root root     0 6月  16 10:28 1
drwxr-xr-x  2 root root  4096 6月  22 17:48 _1748
-rw-------. 1 root root  1264 4月  28 20:51 anaconda-ks.cfg
drwxr-xr-x  2 root root  4096 5月  25 14:45 monitor
-rw-r--r--  1 root root 13160 5月   9 13:36 npm-debug.log
0

>>> subprocess.check_call(["lm","-l"])
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib64/python2.7/subprocess.py", line 537, in check_call
    retcode = call(*popenargs, **kwargs)
  File "/usr/lib64/python2.7/subprocess.py", line 524, in call
    return Popen(*popenargs, **kwargs).wait()
  File "/usr/lib64/python2.7/subprocess.py", line 711, in __init__
    errread, errwrite)
  File "/usr/lib64/python2.7/subprocess.py", line 1327, in _execute_child
    raise child_exception
OSError: [Errno 2] No such file or directory

　　

4、subprocess.getstatusoutput()

接受字符串形式的命令，返回 一个元组形式的结果，第一个元素是命令执行状态，第二个为执行结果

#执行正确
>>> subprocess.getstatusoutput('pwd')
(0, '/root')

#执行错误
>>> subprocess.getstatusoutput('pd')
(127, '/bin/sh: pd: command not found')

　　

5、subprocess.getoutput()

接受字符串形式的命令，放回执行结果

>>> subprocess.getoutput('pwd')
'/root'

　　

6、subprocess.check_output()

执行命令，返回执行的结果，而不是打印

>>> res = subprocess.check_output("pwd")
>>> res
b'/root\n' # 结果以字节形式返回

　　

四、subprocess.Popen()

其实以上subprocess使用的方法，都是对subprocess.Popen的封装，下面我们就来看看这个Popen方法。

1、stdout

标准输出

>>> res = subprocess.Popen("ls /tmp/yum.log", shell=True, stdout=subprocess.PIPE)  # 使用管道
>>> res.stdout.read()    # 标准输出
b'/tmp/yum.log\n'

res.stdout.close()   # 关闭

　　

2、stderr

标准错误

>>> import subprocess
>>> res = subprocess.Popen("lm -l",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
# 标准输出为空
>>> res.stdout.read()
b''

#标准错误中有错误信息
>>> res.stderr.read()
b'/bin/sh: lm: command not found\n'

　　

注意：上面的提到的标准输出都为啥都需要等于subprocess.PIPE,这个又是啥呢？原来这个是一个管道，这个需要画一个图来解释一下：

4、poll()

定时检查命令有没有执行完毕，执行完毕后返回执行结果的状态，没有执行完毕返回None

>>> res = subprocess.Popen("sleep 10;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> print(res.poll())
None
>>> print(res.poll())
None
>>> print(res.poll())
0

　　

5、wait()

等待命令执行完成，并且返回结果状态

>>> obj = subprocess.Popen("sleep 10;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> obj.wait()


# 中间会一直等待


0

　　

6、terminate()

结束进程

import subprocess

>>> res = subprocess.Popen("sleep 20;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> res.terminate()  # 结束进程
>>> res.stdout.read() 
b''

7、pid

获取当前执行子shell的程序的进程号

import subprocess

>>> res = subprocess.Popen("sleep 5;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> res.pid  # 获取这个linux shell 的 进程号
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