Как я могу асинхронно запустить внешнюю команду из Python?


120

Мне нужно запустить команду оболочки асинхронно из сценария Python. Под этим я подразумеваю, что я хочу, чтобы мой скрипт Python продолжал работать, пока внешняя команда отключается и делает все, что ей нужно.

Я прочитал этот пост:

Вызов внешней команды в Python

Затем я ушел и провел некоторое тестирование, и, похоже, os.system()он выполнит работу при условии, что я использую &в конце команды, чтобы мне не пришлось ждать ее возврата. Меня интересует, правильно ли это сделать? Я пробовал, commands.call()но у меня это не сработает, потому что блокируется внешняя команда.

Пожалуйста, дайте мне знать, os.system()рекомендуется ли использовать для этого или я должен попробовать другой путь.

Ответы:


135

subprocess.Popen делает именно то, что вы хотите.

from subprocess import Popen
p = Popen(['watch', 'ls']) # something long running
# ... do other stuff while subprocess is running
p.terminate()

(Отредактируйте, чтобы завершить ответ из комментариев)

Экземпляр Popen может делать разные другие вещи, например, вы можете poll()видеть, работает ли он, и вы можете communicate()с его помощью отправлять ему данные на стандартный ввод и ждать его завершения.


4
Вы также можете использовать poll (), чтобы проверить, завершился ли дочерний процесс, или использовать wait (), чтобы дождаться его завершения.
Адам Розенфилд,

Адам, очень верно, хотя было бы лучше использовать коммуникатив () для ожидания, потому что это лучше обрабатывает входящие / исходящие буферы, и бывают ситуации, когда флуд может блокировать их.
Али Афшар,

Адам: в документах говорится: «Предупреждение. Это зайдет в тупик, если дочерний процесс генерирует достаточно данных для вывода в stdout или stderr pipe, так что он блокирует ожидание, пока буфер конвейера ОС не примет больше данных. Чтобы этого избежать, используйте connect ()».
Али Афшар

14
Тем не менее, messages () и wait () блокируют операции. Вы не будете распараллеливать команды, как будто OP, кажется, спрашивает, используете ли вы их.
cdleary

1
Cdleary абсолютно верен, следует отметить, что общение и ожидание блокируют, поэтому делайте это только тогда, когда вы ждете завершения работы. (Что вам действительно следует делать, чтобы вести себя хорошо)
Али Афшар,

48

Если вы хотите запускать несколько процессов параллельно, а затем обрабатывать их, когда они дают результаты, вы можете использовать опрос, как показано ниже:

from subprocess import Popen, PIPE
import time

running_procs = [
    Popen(['/usr/bin/my_cmd', '-i %s' % path], stdout=PIPE, stderr=PIPE)
    for path in '/tmp/file0 /tmp/file1 /tmp/file2'.split()]

while running_procs:
    for proc in running_procs:
        retcode = proc.poll()
        if retcode is not None: # Process finished.
            running_procs.remove(proc)
            break
        else: # No process is done, wait a bit and check again.
            time.sleep(.1)
            continue

    # Here, `proc` has finished with return code `retcode`
    if retcode != 0:
        """Error handling."""
    handle_results(proc.stdout)

Поток управления там немного запутан, потому что я стараюсь сделать его небольшим - вы можете рефакторинг по своему вкусу. :-)

Это дает преимущество в том, что в первую очередь обслуживаются запросы раннего завершения. Если вы вызываете communicateпервый запущенный процесс, и он работает дольше всех, другие запущенные процессы будут бездействовать, тогда как вы могли бы обрабатывать их результаты.


3
@Tino Это зависит от того, как вы определяете "занято-подождите". См. В чем разница между ожиданием занятости и опросом?
Петр Доброгост

1
Есть ли способ опросить набор процессов, а не один?
Петр Доброгост

1
примечание: он может зависнуть, если процесс генерирует достаточно данных. Вы должны использовать stdout одновременно, если используете PIPE (в документации подпроцесса есть (слишком много, но недостаточно) предупреждений об этом).
jfs

@PiotrDobrogost: вы можете использовать os.waitpidнапрямую, что позволяет проверить, изменил ли какой-либо дочерний процесс свой статус.
jfs

5
использовать ['/usr/bin/my_cmd', '-i', path]вместо['/usr/bin/my_cmd', '-i %s' % path]
jfs

11

Мне интересно, является ли эта [os.system ()] правильным способом для выполнения такой задачи?

Нет, os.system()это не правильный путь. Вот почему все говорят использовать subprocess.

Для получения дополнительной информации прочтите http://docs.python.org/library/os.html#os.system.

Модуль подпроцесса предоставляет более мощные средства для создания новых процессов и получения их результатов; использование этого модуля предпочтительнее, чем использование этой функции. Используйте модуль подпроцесса. Обратите особое внимание на раздел «Замена старых функций с помощью модуля подпроцесса».


8

У меня был хороший успех с модулем asyncproc , который хорошо справляется с выводом процессов. Например:

import os
from asynproc import Process
myProc = Process("myprogram.app")

while True:
    # check to see if process has ended
    poll = myProc.wait(os.WNOHANG)
    if poll is not None:
        break
    # print any new output
    out = myProc.read()
    if out != "":
        print out

это где-нибудь на гитхабе?
Ник

Это лицензия gpl, поэтому я уверен, что она там много раз. Вот один: github.com/albertz/helpers/blob/master/asyncproc.py
Ной,

Я добавил суть с некоторыми изменениями, чтобы он работал с python3. (в основном заменяет str байтами). См. Gist.github.com/grandemk/cbc528719e46b5a0ffbd07e3054aab83
Tic

1
Кроме того, вам нужно прочитать вывод еще раз после выхода из цикла, иначе вы потеряете часть вывода.
Tic

7

Другой способ сделать это - использовать pexpect с неблокирующими строками чтения . Pexpect решает проблемы взаимоблокировки, позволяет легко запускать процессы в фоновом режиме и дает простые способы иметь обратные вызовы, когда ваш процесс выплевывает предопределенные строки, и в целом значительно упрощает взаимодействие с процессом.


4

Учитывая «мне не нужно ждать, пока он вернется», одним из самых простых решений будет следующее:

subprocess.Popen( \
    [path_to_executable, arg1, arg2, ... argN],
    creationflags = subprocess.CREATE_NEW_CONSOLE,
).pid

Но ... Из того, что я прочитал, это не «правильный способ сделать это» из-за рисков безопасности, создаваемых subprocess.CREATE_NEW_CONSOLEфлагом.

Ключевые вещи, которые здесь происходят, - это использование subprocess.CREATE_NEW_CONSOLEдля создания новой консоли и .pid(возвращает идентификатор процесса, чтобы вы могли позже проверить программу, если хотите), чтобы не ждать, пока программа завершит свою работу.


3

У меня такая же проблема при попытке подключиться к терминалу 3270 с помощью программного обеспечения сценариев s3270 на Python. Теперь я решаю проблему с подклассом Process, который нашел здесь:

http://code.activestate.com/recipes/440554/

А вот образец из файла:

def recv_some(p, t=.1, e=1, tr=5, stderr=0):
    if tr < 1:
        tr = 1
    x = time.time()+t
    y = []
    r = ''
    pr = p.recv
    if stderr:
        pr = p.recv_err
    while time.time() < x or r:
        r = pr()
        if r is None:
            if e:
                raise Exception(message)
            else:
                break
        elif r:
            y.append(r)
        else:
            time.sleep(max((x-time.time())/tr, 0))
    return ''.join(y)

def send_all(p, data):
    while len(data):
        sent = p.send(data)
        if sent is None:
            raise Exception(message)
        data = buffer(data, sent)

if __name__ == '__main__':
    if sys.platform == 'win32':
        shell, commands, tail = ('cmd', ('dir /w', 'echo HELLO WORLD'), '\r\n')
    else:
        shell, commands, tail = ('sh', ('ls', 'echo HELLO WORLD'), '\n')

    a = Popen(shell, stdin=PIPE, stdout=PIPE)
    print recv_some(a),
    for cmd in commands:
        send_all(a, cmd + tail)
        print recv_some(a),
    send_all(a, 'exit' + tail)
    print recv_some(a, e=0)
    a.wait()

3

Принятый ответ очень старый.

Я нашел здесь лучший современный ответ:

https://kevinmccarthy.org/2016/07/25/streaming-subprocess-stdin-and-stdout-with-asyncio-in-python/

и внес некоторые изменения:

  1. заставить его работать на окнах
  2. заставить его работать с несколькими командами
import sys
import asyncio

if sys.platform == "win32":
    asyncio.set_event_loop_policy(asyncio.WindowsProactorEventLoopPolicy())


async def _read_stream(stream, cb):
    while True:
        line = await stream.readline()
        if line:
            cb(line)
        else:
            break


async def _stream_subprocess(cmd, stdout_cb, stderr_cb):
    try:
        process = await asyncio.create_subprocess_exec(
            *cmd, stdout=asyncio.subprocess.PIPE, stderr=asyncio.subprocess.PIPE
        )

        await asyncio.wait(
            [
                _read_stream(process.stdout, stdout_cb),
                _read_stream(process.stderr, stderr_cb),
            ]
        )
        rc = await process.wait()
        return process.pid, rc
    except OSError as e:
        # the program will hang if we let any exception propagate
        return e


def execute(*aws):
    """ run the given coroutines in an asyncio loop
    returns a list containing the values returned from each coroutine.
    """
    loop = asyncio.get_event_loop()
    rc = loop.run_until_complete(asyncio.gather(*aws))
    loop.close()
    return rc


def printer(label):
    def pr(*args, **kw):
        print(label, *args, **kw)

    return pr


def name_it(start=0, template="s{}"):
    """a simple generator for task names
    """
    while True:
        yield template.format(start)
        start += 1


def runners(cmds):
    """
    cmds is a list of commands to excecute as subprocesses
    each item is a list appropriate for use by subprocess.call
    """
    next_name = name_it().__next__
    for cmd in cmds:
        name = next_name()
        out = printer(f"{name}.stdout")
        err = printer(f"{name}.stderr")
        yield _stream_subprocess(cmd, out, err)


if __name__ == "__main__":
    cmds = (
        [
            "sh",
            "-c",
            """echo "$SHELL"-stdout && sleep 1 && echo stderr 1>&2 && sleep 1 && echo done""",
        ],
        [
            "bash",
            "-c",
            "echo 'hello, Dave.' && sleep 1 && echo dave_err 1>&2 && sleep 1 && echo done",
        ],
        [sys.executable, "-c", 'print("hello from python");import sys;sys.exit(2)'],
    )

    print(execute(*runners(cmds)))

Маловероятно, что приведенные в примере команды будут идеально работать в вашей системе и не будут обрабатывать странные ошибки, но этот код действительно демонстрирует один из способов запуска нескольких подпроцессов с использованием asyncio и потоковой передачи вывода.


Я тестировал это на cpython 3.7.4, работающем в Windows, и cpython 3.7.3, работающем на Ubuntu WSL и родном Alpine Linux
Террел


1

Здесь есть несколько ответов, но ни один из них не удовлетворяет моим нижеприведенным требованиям:

  1. Я не хочу ждать завершения команды или засорять мой терминал выводами подпроцесса.

  2. Я хочу запустить сценарий bash с перенаправлением.

  3. Я хочу поддерживать конвейер в моем сценарии bash (например find ... | tar ...).

Единственная комбинация, которая удовлетворяет вышеуказанным требованиям:

subprocess.Popen(['./my_script.sh "arg1" > "redirect/path/to"'],
                 stdout=subprocess.PIPE, 
                 stderr=subprocess.PIPE,
                 shell=True)

0

Это рассматривается в примерах подпроцесса Python 3 в разделе «Подождите, пока команда не завершится асинхронно»:

import asyncio

proc = await asyncio.create_subprocess_exec(
    'ls','-lha',
    stdout=asyncio.subprocess.PIPE,
    stderr=asyncio.subprocess.PIPE)

# do something else while ls is working

# if proc takes very long to complete, the CPUs are free to use cycles for 
# other processes
stdout, stderr = await proc.communicate()

Процесс начнется, как только await asyncio.create_subprocess_exec(...)будет завершен. Если к тому времени, когда вы позвоните await proc.communicate(), он не будет завершен , он будет ждать там, чтобы сообщить вам статус вашего вывода. Если он закончился, proc.communicate()немедленно вернусь.

Суть здесь аналогична ответу Террелса но я думаю, что ответ Террелса, похоже, слишком усложняет ситуацию.

См. asyncio.create_subprocess_execДополнительную информацию.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.