python使用fork实现守护进程的方法

当我们希望一些Python代码在后台不断运行，同时保证它不会因为意外情况而终止，比如说退出或崩溃，那么这时候我们通常会使用“守护进程”的方式来达成这个目的。Python的os模块提供了实现守护进程的方法，其中使用fork来创建进程是一种相对简单的实现方式。

1. 使用fork创建守护进程步骤示例

以下是使用fork来创建守护进程步骤示例：

import os, sys

# fork 子进程
pid = os.fork()

# 如果fork出错了，报错并退出程序
if pid < 0:
    sys.exit("fork error")

# 如果是父进程，结束
if pid > 0:
    sys.exit(0)

# 设置새的会话，并且设置进程组id为自己
os.setsid()

# 关闭输入
sys.stdin.close()

# 关闭输出
sys.stdout.close()

# 关闭错误输出
sys.stderr.close()

# 分离所有终端，变成一个真正意义上独立的进程
# 这时候就不会被控制终端以及其他的进程干扰了
# 下面的代码是一些后台运行的代码，可任意编写
while True:
    pass

需要注意的是，这段代码在子进程中运行，将自己分离出控制终端和进程组，变成一个“守护”进程后，即可在后台运行。

2. 完整守护进程示例

以下是一个完整实践守护进程的例子：

import os, sys, time

def daemonize(stdin='/dev/null', stdout='/dev/null', stderr='/dev/null'):
    """
    实现守护进程步骤函数
    """
    try:
        pid = os.fork()
        if pid > 0:
            #退出父进程
            sys.exit(0)
    except OSError as err:
        sys.stderr.write('_fork #1 failed: {0}\n'.format(err))
        sys.exit(1)

    #修改当前工作目录
    os.chdir('/')
    #脱离文件输入输出
    os.umask(0)
    os.setsid()

    try:
        pid = os.fork()
        if pid > 0:
            #退出第一个子进程
            sys.exit(0)
    except OSError as err:
        sys.stderr.write('_fork #2 failed: {0}\n'.format(err))
        sys.exit(1)

    #将输入输出指向空设备
    sys.stdout.flush()
    sys.stderr.flush()
    si = open(stdin, 'r')
    so = open(stdout, 'a+')
    se = open(stderr, 'w')

    #dup2函数原子化关闭和复制文件描述符
    os.dup2(si.fileno(), sys.stdin.fileno())
    os.dup2(so.fileno(), sys.stdout.fileno())
    os.dup2(se.fileno(), sys.stderr.fileno())

    #进入主循环
    while True:
        #这里写守护进程的代码
        time.sleep(10)

if __name__ == '__main__':
    daemonize('/dev/null', '/tmp/daemon_stdout.log', '/tmp/daemon_error.log')

这个函数接受三个文件路径名参数，stdin、stdout以及stderr，分别代表标准输入、标准输出和标准错误输出的文件路径，如果这些参数未指定，则它们将分别指向/dev/null。在这个例子中，daemonize()函数创建了一个守护进程，并在标准输入、标准输出和标准错误输出中记录日志。