Linux系统下Python脚本后台运行与进程管理详解

在 Linux 系统中后台运行 Python 脚本及进程管理指南

简介：在 Linux 环境下，我们常常需要让 Python 脚本在后台持续运行，以实现诸如网络服务、定时任务等功能。本文将详细介绍如何使用不同方法在后台运行 Python 脚本，并深入探讨如何对这些后台进程进行管理和监控。同时，我们还会涵盖 Python 3.7.8 的安装以及相关包的离线安装方法。

一、Python 3.7.8 安装

（一）下载安装包

1.首先，你需要从 Python 官方网站下载 Python 3.7.8 的源代码压缩包。可以使用以下命令在终端中下载（假设你使用wget工具）：

wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.8/Python-3.7.8.tgz

2. 解压安装包
   下载完成后，使用以下命令解压压缩包：

tar -zxvf Python-3.7.8.tgz

3. 配置安装
   进入解压后的目录，执行配置脚本，指定安装路径（例如/usr/local/python3.7.8）

cd Python-3.7.8
./configure --prefix=/usr/local/python3.7.8

4. 编译和安装

make
sudo make install

5. 配置环境变量

source ~/.bashrc

6. 验证安装

python3 --version

（二）相关包的离线安装

1. 下载离线包
   在有网络连接的环境中，使用pip下载所需包的离线文件。例如，要下载numpy包及其依赖，使用以下命令：

pip3 download numpy -d /path/to/save/packages

这里/path/to/save/packages是你指定保存下载包的目录。你可以根据需要下载多个包，重复上述命令即可。

2. 传输离线包
   将下载好的离线包传输到目标 Linux 系统中。可以使用 USB 存储设备、网络共享等方式进行传输。

3. 安装离线包
   在目标系统中，进入包含离线包的目录，使用pip的–no-index和–find-links选项进行安装。例如，安装numpy包：

tar包安装

tar -zxvf pybase64-1.2.3.tar.gz
cd pybase64-1.2.3
python3 setup.py install

zip包安装

unzip hashlib-20081119.zip
cd hashlib-20081119
python3 setup.py install

whl包安装

pip3 install --user PyMySQL-1.1.1-py3-none-any.whl

4. 安装遇到报错处理

Python 版本兼容性：确保这些包与你使用的 python3 版本兼容。

依赖问题：某些包可能依赖于其他的库，在安装过程中如果遇到依赖缺失的错误，需要先安装相应的依赖库。

环境隔离：建议使用虚拟环境（如 venv 或 virtualenv）来安装这些包，以避免不同项目之间的包冲突。

可以重新下载这些 Python 包

二、在后台运行 Python 脚本的多种方式

（一）

1. 使用 nohup + &
   nohup 命令用于忽略挂断信号，& 符号将进程放入后台运行。

nohup python3 boot_rest.py &

说明：
输出会被重定向到当前目录的 nohup.out 文件中。
终端关闭后，进程仍会继续运行。
查看日志：tail -f nohup.out # 实时查看输出

2. 使用systemd服务（推荐长期运行场景）
   systemd是 Linux 系统中广泛使用的系统和服务管理器，将 Python 脚本配置为systemd服务，便于进行更精细的管理和实现开机自启。

首先，创建一个服务文件，例如：
sudo nano /etc/systemd/system/boot-rest.service
在文件中写入以下内容（需根据实际路径和用户名进行修改）：
[Unit]
Description=Boot REST Service
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /path/to/boot_rest.py
WorkingDirectory=/path/to/
Restart=always
User=your_username

[Install]
WantedBy=multi-user.target

完成配置后，重载systemd并启动服务
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start boot-rest.service

若要设置开机自启，执行：sudo systemctl enable boot-rest.service
通过sudo systemctl status boot-rest.service命令可以查看服务的运行状态。

（二）查看后台运行的 Python 进程

当我们使用上述方法将 Python 脚本放到后台运行后，可通过以下几种方式查看进程的运行情况。

1. 通过进程 ID（PID）查看
   使用ps命令结合grep来查找目标进程的 PID：

ps aux | grep boot_rest.py

找到 PID 后，可使用ps命令进一步查看进程的详细状态，如：ps -p 12345 -o pid,stat,cmd
这里12345是目标进程的 PID，-o用于指定要显示的列信息。

2. 通过top或htop查看
   top命令动态显示系统中各个进程的资源使用情况。执行top命令后，可按P键根据 CPU 使用率排序，按M键根据内存使用率排序，使用/键并输入boot_rest.py来快速定位目标进程。
   htop是top的增强版，提供了更直观的界面和更多功能。使用htop命令进入界面后，同样可通过/键搜索boot_rest.py进程。

3. 查看日志文件
   果 Python 脚本将运行信息输出到特定的日志文件中，可通过查看该日志文件了解进程的运行情况。例如，若脚本将日志输出到boot_rest.log文件，可使用以下命令实时查看日志内容：

tail -f boot_rest.log

4. 若使用了systemd管理
   如果脚本已配置为systemd服务，可使用以下命令查看服务状态：

sudo systemctl status boot_rest.service

该命令会显示服务的详细状态信息，包括是否正在运行、最近的日志输出等。

（三）终止后台运行的 Python 进程

1. 通过进程 ID（PID）终止
   使用ps aux | grep boot_rest.py找到进程的 PID 后，可使用kill命令终止进程。例如，温和终止进程（等待进程自行结束）：

kill 46453

若要强制终止进程（可能导致数据丢失，慎用）：kill -9 46453

2. 通过进程名终止
   可使用killall或pkill命令根据进程名终止进程。例如，强制终止所有 Python3 进程（谨慎使用，可能会误杀其他无关进程）：

killall -9 python3

在 Linux 系统中，灵活运用上述方法可以高效地管理 Python 脚本的后台运行，确保系统资源的合理利用和任务的稳定执行。无论是小型项目还是大型生产环境，这些技巧都能帮助开发者更好地掌控进程的生命周期。同时，掌握 Python 的安装和离线包安装方法，能让我们在不同网络环境下顺利搭建和配置 Python 开发环境。

作者：limnade