Maison > Article > développement back-end > Comment utiliser psutil pour obtenir des informations sur le matériel, le réseau et les processus en Python
Python 有一个第三方模块叫 psutil,专门用来获取操作系统以及硬件相关的信息,比如:CPU、磁盘、网络、内存等等。下面来看一下它的用法,不过在使用之前需要先安装,直接 pip install psutil 即可。
获取 CPU 的逻辑核心数量
import psutil print(psutil.cpu_count()) # 12 # 或者使用 multiprocessing import multiprocessing print(multiprocessing.cpu_count()) # 12
获取 CPU 的物理核心数量
import psutil print(psutil.cpu_count(logical=False)) # 6
结果为 6,说明是 6 核超线程;如果 CPU 的物理核心数和逻辑核心数相等,也为 12,则说明是 12 核非超线程。
统计 CPU 的用户/系统/空闲时间
import psutil print(psutil.cpu_times()) """ scputimes(user=84732.10937499999, system=37132.85937500023, idle=2003964.1249999998, interrupt=3500.765625, dpc=1089.6875) """ # 还有一个 psutil.cpu_times_percent() # 功能与之类似, 只不过返回的是比例
该函数返回的是一个 namedtuple,后面凡是结构长的和这里类似的,都是 namedtuple。补充一下,如果你的程序中需要创建大量的对象,并且该对象的属性固定不变,那么不妨使用 namedtuple,相比使用字典,能节省大量空间。
查看 CPU 的使用率
import psutil for x in range(3): # interval:表示每隔 0.5s 刷新一次 # percpu:为 True 表示查看所有的 cpu 使用率 print(psutil.cpu_percent(interval=0.5, percpu=True)) """ [9.1, 3.1, 12.5, 3.1, 15.6, 0.0, 6.2, 0.0, 12.5, 50.0, 9.4, 3.1] [9.1, 6.2, 12.5, 6.2, 3.1, 0.0, 0.0, 3.1, 0.0, 15.6, 3.1, 0.0] [0.0, 0.0, 15.6, 0.0, 6.2, 0.0, 6.2, 25.0, 3.1, 9.4, 6.2, 0.0] """ # 我这里 cpu 的逻辑数量是 12 # 所以每个列表里面有 12 个元素
查看 CPU 的统计信息
包括上下文切换、中断、软中断,以及系统调用次数等等。
import psutil print(psutil.cpu_stats()) """ scpustats(ctx_switches=3346512902, interrupts=2288572793, soft_interrupts=0, syscalls=3324041552) """
查看 CPU 的频率
import psutil print(psutil.cpu_freq()) """ scpufreq(current=2208.0, min=0.0, max=2208.0) """
查看内存使用情况
import psutil print(psutil.virtual_memory()) """ svmem(total=17029259264, available=7698505728, percent=54.8, used=9330753536, free=7698505728) """
total 表示总内存,available 表示可用内存,percent 表示内存使用率,used 表示已使用的内存,free 表示可用内存。
所以 available 加上 used 等于 total,used 除以 total 再乘以 100 等于 percent。
查看交换内存信息
import psutil print(psutil.swap_memory()) """ sswap(total=3087007744, used=4509839360, free=-1422831616, percent=146.1, sin=0, sout=0) """
说到内存,有物理内存、交换内存、虚拟内存,这三者有什么区别呢?用大白话解释就是:
1)物理内存是实际的内存条提供的临时数据存储空间,在 Windows 上右键点击计算机,再点击属性时,上面显示的安装内存(RAM)就是电脑的物理内存。这些内存是实际存在的,在你不给机器增加内存条的时候是不会改变的。
2)交换内存通常在页面调度和交换进程数据时使用,相当于在进行内存整理的时候,会先把部分数据放在硬盘的某块区域。类似我们整理衣柜,衣服一多直接整理会很麻烦,因此会先把部分衣服拿出来放在其它地方,等衣柜里的衣服整理完了,再把放在其它地方的衣服拿回来。
这个其它地方在计算机中则代表硬盘的某块区域,也就是我们所说的交换区。通常使用交换内存是因为物理内存不足导致的,正所谓衣柜,如果足够大的话就没必要拿出部分衣服放在其它地方, 直接在衣柜里就能解决了。
3)最后是虚拟内存,当操作文件,可执行程序等等,那么首先要把它们从磁盘读取到内存中,因此 CPU 除了自己那一部分小小的空间外,要想操作数据,只能操作内存里的数据。
但是当内存不够了,那么会在硬盘上开辟一份虚拟内存,将物理内存里的部分数据放在虚拟内存当中。硬盘的空间很大,即使普通电脑安装的固态硬盘也有一百个 G,因此可以拿出一部分充当虚拟内存。
不过虚拟内存虽说是内存,但毕竟在硬盘上,速度和 CPU 直接从物理内存里读取数据相差甚远。这也是为什么要将经常被访问的热点数据放在 Redis 缓存里,而不是放在硬盘或者数据库上。
查看磁盘分区、磁盘使用率和磁盘 IO 信息
import psutil print(psutil.disk_partitions()) """ [sdiskpart(device='C:\\', mountpoint='C:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed', maxfile=255, maxpath=260), sdiskpart(device='D:\\', mountpoint='D:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed', maxfile=255, maxpath=260), sdiskpart(device='E:\\', mountpoint='E:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed', maxfile=255, maxpath=260)] """
可以看到一共有三个盘符,fstype 表示文件系统类型,这里是 NTFS;opts 中的 rw 表示可读写。
该函数还可以接收一个参数 all,默认为 False。如果指定为 True,在 Linux 上返回的内容还会包含 /proc 等特殊文件系统的挂载信息。由于我这里是 Windows,所以两者没区别。
查看某个磁盘使用情况
import psutil print(psutil.disk_usage("C:\\")) """ sdiskusage(total=267117391872, used=96894304256, free=170223087616, percent=36.3) """
查看磁盘 IO 统计信息
import psutil print(psutil.disk_io_counters()) """ sdiskio(read_count=1172461, write_count=2153031, read_bytes=36854982144, write_bytes=52718300160, read_time=551, write_time=1437) """
read_count :读次数
write_count:写次数
read_bytes:读的字节数
write_bytes:写的字节数
read_time:读时间
write_time:写时间
以上返回的是所有磁盘加起来的统计信息,我们可以指定 perdisk=True,分别列出每一个分区的统计信息。
查看网卡的网络 IO 统计信息
import psutil print(psutil.net_io_counters()) """ snetio(bytes_sent=175995567, bytes_recv=2849015622, packets_sent=1052206, packets_recv=3050302, errin=0, errout=0, dropin=3491, dropout=0) """ # bytes_sent: 发送的字节数 # bytes_recv: 接收的字节数 # packets_sent: 发送的包数据量 # packets_recv: 接收的包数据量 # errin: 接收包时, 出错的次数 # errout: 发送包时, 出错的次数 # dropin: 接收包时, 丢弃的次数 # dropout: 发送包时, 丢弃的次数 # 里面还有一个 pernic 参数 # 如果为 True, 则列出所有网卡的信息 print(psutil.net_io_counters(pernic=True)) """ {'以太网': snetio(bytes_sent=178716616, bytes_recv=2866823348, packets_sent=1058190, packets_recv=3102852, errin=0, errout=0, dropin=3491, dropout=0), 'WLAN': snetio(bytes_sent=0, bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), '本地连接* 3': snetio(bytes_sent=0, bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), '本地连接* 4': snetio(bytes_sent=0, bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), '蓝牙网络连接': snetio(bytes_sent=0, bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), 'Loopback Pseudo-Interface 1': snetio(bytes_sent=0, bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)} """
查看网络接口信息
import psutil # 以字典的形式返回网卡的配置信息 # 包括 IP 地址、Mac地址、子网掩码、广播地址等等 print(psutil.net_if_addrs()) """ {'以太网': [ snicaddr(family=<AddressFamily.AF_LINK: -1>, address='9C-7B-EF-15-FC-2F', netmask=None, broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='192.168.4.150', netmask='255.255.240.0', broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET6: 23>, address='fe80::4826:a6a6:b5f4:3647', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)], 'WLAN': [...], '本地连接* 3': [...], '本地连接* 4': [...], '蓝牙网络连接': [...], 'Loopback Pseudo-Interface 1': [...]} """ # 返回网卡的详细信息, 包括是否启动、通信类型、传输速度、mtu print(psutil.net_if_stats()) """ {'以太网': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=1000, mtu=1500), '蓝牙网络连接': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=3, mtu=1500), 'Loopback Pseudo-Interface 1': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=1073, mtu=1500), 'WLAN': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=0, mtu=1500), '本地连接* 3': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=0, mtu=1500), '本地连接* 4': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=0, mtu=1500)} """
查看当前机器的网络连接
import psutil # 以列表的形式返回每个网络连接的详细信息 # 里面接受一个参数, 默认是 "inet" # 当然我们也可以指定为其它, 比如 "tcp" print(psutil.net_connections()) """ [sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_DGRAM: 2>, laddr=addr(ip='192.168.4.150', port=137), raddr=(), status='NONE', pid=4), sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_DGRAM: 2>, laddr=addr(ip='127.0.0.1', port=54872), raddr=(), status='NONE', pid=11652), sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='192.168.4.150', port=11253), raddr=addr(ip='117.50.19.136', port=80), status='CLOSE_WAIT', pid=11568), .... .... .... ] """
是不是很方便呢?在 Linux 中有两个命令可以做到这一点,分别是 netstat 和 ss。另外该函数会返回所有的连接信息,所以当连接数很多的时候,会占用较高的内存。
查看当前登录的用户信息
import psutil print(psutil.users()) """ [suser(name='satori', terminal=None, host='0.0.0.0', started=1609841661.0, pid=None)] """
查看系统的启动时间
import psutil from datetime import datetime print(psutil.boot_time()) # 1654012221.2945454 print( datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time()) ) # 2022-05-31 23:50:21.294545
psutil 还提供了很多和进程管理相关的功能函数,非常的丰富,我们来看一下。
查看当前存在的所有进程的 pid
import psutil print(psutil.pids()) """ [0, 4, 148, 532, 668, 796, 904, 912, 976, ...] """
查看某个进程是否存在
import psutil print(psutil.pid_exists(22333)) # False print(psutil.pid_exists(532)) # True
返回所有进程(Process)对象组成的迭代器
import psutil print(psutil.process_iter()) """ <generator object process_iter at 0x000...> """ # 遍历的话,会得到每一个进程对象 # 进程对象在 psutil 里面的类型是 Process
根据 pid 获取一个进程对应的 Process 对象
import psutil print(psutil.Process(14124)) """ psutil.Process(pid=14124, name='WeChat.exe', status='running', started='10:54:43') """ # 进程名称是 WeChat.exe,状态为运行中 # 启动时间是早上 10 点 54 分
我们说根据 pid 可以获取一个进程对应的 Process 对象,而这个对象里面包含了该进程的全部信息。
import psutil p = psutil.Process(14124) # 进程名称 print(p.name()) """ WeChat.exe """ # 进程的exe路径 print(p.exe()) """ D:\WeChat\WeChat.exe """ # 进程的工作目录 print(p.cwd()) """ D:\WeChat """ # 进程启动的命令行 print(p.cmdline()) """ ['D:\\WeChat\\WeChat.exe'] """ # 当前进程id print(p.pid) """ 14124 """ # 父进程id print(p.ppid()) """ 8860 """ # 父进程 print(p.parent()) """ psutil.Process(pid=8860, name='explorer.exe', status='running', started='10:53:58') """ # 子进程列表 print(p.children()) """ [psutil.Process(pid=6852, name='WechatBrowser.exe', status='running', started='10:54:59'), psutil.Process(pid=1960, name='WeChatPlayer.exe', status='running', started='10:54:59'), psutil.Process(pid=10432, name='WeChatApp.exe', status='running', started='10:55:33')] """ # 进程状态 print(p.status()) """ running """ # 进程用户名 print(p.username()) """ LAPTOP-264ORES3\satori """ # 进程创建时间,返回时间戳 print(p.create_time()) """ 1654570483.2370846 """ # 进程终端 # 在windows上无法使用 try: print(p.terminal()) except Exception as e: print(e) """ 'Process' object has no attribute 'terminal' """ # 进程使用的cpu时间 print(p.cpu_times()) """ pcputimes(user=27.8125, system=13.484375, children_user=0.0, children_system=0.0) """ # 进程所使用的的内存 print(p.memory_info()) """ pmem(rss=110141440, vms=116899840, num_page_faults=661356, peak_wset=221048832, wset=110141440, peak_paged_pool=834824, paged_pool=806216, peak_nonpaged_pool=144584, nonpaged_pool=78560, pagefile=116899840, peak_pagefile=197505024, private=116899840) """ # 进程打开的文件 print(p.open_files()) # 进程相关的网络连接 print(p.connections()) """ [pconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='192.168.4.150', port=7693), raddr=addr(ip='58.251.111.106', port=8080), status='ESTABLISHED'), pconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='127.0.0.1', port=8680), raddr=(), status='LISTEN')] """ # 进程内的线程数量,这个进程开启了多少个线程 print(p.num_threads()) # 58 # 这个进程内的所有线程信息 print(p.threads()) """ [pthread(id=14128, user_time=11.3125, system_time=7.578125), pthread(id=13428, user_time=0.0, system_time=0.0), pthread(id=13616, user_time=0.0, system_time=0.0), pthread(id=13600, user_time=0.015625, system_time=0.328125), pthread(id=7364, user_time=0.078125, system_time=0.015625), ... ] """ # 进程的环境变量 print(p.environ()) # 结束进程 # 执行之后微信就会被强制关闭, 这里就不试了 # p.terminal()
我们还可以调用 psutil.test 来模拟 ps 命令。
import psutil psutil.test()
输出如下:
它是怎么做的呢?还记得我们之前说的 process_iter 吗?会返回所有进程的 Process 对象,直接依次输出里面的信息即可。同理,我们也可以通过 process_iter 找到某一个进程对应的进程 id。
import psutil for prcs in psutil.process_iter(): if prcs.name().lower() == "wechat.exe": print(prcs) """ psutil.Process(pid=14124, name='WeChat.exe', status='running', started='10:54:43') """
有了这个操作之后,我们便可以找到对应的进程,然后借助操作系统的 kernal 修改进程内部的数据。
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