Python-Serverprogrammierung: Wie Daemons implementiert werden

Python ist eine sehr beliebte Programmiersprache, die besonders häufig in der Netzwerkprogrammierung verwendet wird. Auch die serverseitige Programmierung gehört dazu. In der serverseitigen Programmierung sind Daemon-Prozesse ein gängiges Konzept. In diesem Artikel wird erläutert, wie Daemon-Prozesse in der Python-Serverprogrammierung implementiert werden.

Was ist ein Daemon-Prozess?

Um den langfristig stabilen Betrieb des Programms sicherzustellen, müssen wir es beim Ausführen des serverseitigen Programms in einen Daemon-Prozess umwandeln. Ein Daemon ist ein Prozess, der kontinuierlich im Hintergrund läuft. Dieser Prozess belegt weder die Konsole noch die Anmeldesitzung und kann automatisch neu gestartet werden, um sicherzustellen, dass das Programm über einen längeren Zeitraum ausgeführt wird.

In Linux-Systemen werden Daemon-Prozesse normalerweise über den Systemaufruf fork() implementiert. Der spezifische Implementierungsprozess ist wie folgt:

1. Rufen Sie fork() auf, um einen untergeordneten Prozess zu erstellen.
2. Rufen Sie setsid() im untergeordneten Prozess auf, um eine neue Sitzung zu erstellen.
3. Rufen Sie fork() im untergeordneten Prozess erneut auf, um zu verhindern, dass der untergeordnete Prozess zum Leitprozess der Terminalsitzung wird.
4. Schließen Sie alle Dateideskriptoren.
5. Standardeingabe, -ausgabe und Fehlerausgabe nach /dev/null umleiten.

In Python können wir einen Daemon-Prozess erstellen, indem wir die run()-Funktion des übergeordneten Prozesses überschreiben. Die spezifische Implementierung lautet wie folgt:

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

Im obigen Code erstellen wir einen Python-Daemon-Prozess, indem wir eine Klasse namens Daemon implementieren. Unter diesen implementiert die Methode self.daemonize() den Erstellungsprozess des Daemon-Prozesses, die Methode self.start() startet den Daemon-Prozess, die Methode self.stop() stoppt den Daemon-Prozess und die Methode self.restart() startet den Daemon-Prozess neu und self. Die run()-Methode muss entsprechend der tatsächlichen Situation neu geschrieben werden.

Wenn Sie Python zum Implementieren eines Daemon-Prozesses verwenden, müssen Sie auf die folgenden Probleme achten:

1. Die Dateideskriptoren des übergeordneten Prozesses und des untergeordneten Prozesses sind unabhängig voneinander und es kann zu einem Fehler beim Öffnen kommen Datei. Um dies zu vermeiden, sollten Sie absolute Pfade für die Dateien verwenden, die Sie öffnen möchten.
2. Auf den Dateistream kann nicht über sys.stdout und sys.stderr im Daemon-Prozess zugegriffen werden. Daher müssen diese Dateiströme in Dateien umgeleitet werden, um die Anzeige der Protokolle zu erleichtern.
3. Achten Sie unbedingt auf die Signalverarbeitung im Daemon-Prozess, da der Daemon-Prozess lange läuft und aufgrund von Speicherverlusten und anderen Problemen abstürzen kann. Er muss rechtzeitig neu gestartet werden, wenn ungewöhnliche Bedingungen auftreten.
4. Terminalbezogene Vorgänge können im Daemon-Prozess nicht ausgeführt werden, z. B. das Ermitteln der Breite und Höhe des Terminals.

Zusammenfassung

Dieser Artikel stellt vor, wie man Daemon-Prozesse in der Python-Serverprogrammierung implementiert. Das Erstellen eines Python-Daemons ist relativ einfach, seine Stabilität und Fehlerbehandlung erfordern jedoch mehr Aufmerksamkeit. Durch die Einführung dieses Artikels können Leser lernen, wie man mit Python einen stabilen und zuverlässigen Daemon-Prozess erstellt, um den langfristig stabilen Betrieb serverseitiger Python-Programme sicherzustellen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonPython-Serverprogrammierung: Wie Daemons implementiert werden. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!