psutil——获取系统信息的Python第三方模块

本文摘自廖雪峰大神个人网站：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1183565811281984

用Python来编写脚本简化日常的运维工作是Python的一个重要用途。在Linux下，有许多系统命令可以让我们时刻监控系统运行的状态，如ps，top，free等等。要获取这些系统信息，Python可以通过subprocess模块调用并获取结果。但这样做显得很麻烦，尤其是要写很多解析代码。

在Python中获取系统信息的另一个好办法是使用psutil这个第三方模块。顾名思义，psutil = process and system utilities，它不仅可以通过一两行代码实现系统监控，还可以跨平台使用，支持Linux／UNIX／OSX／Windows等，是系统管理员和运维小伙伴不可或缺的必备模块。

安装psutil

如果安装了Anaconda，psutil就已经可用了。否则，需要在命令行下通过pip安装：

$ pip install psutil

如果遇到Permission denied安装失败，请加上sudo重试。

获取CPU信息

我们先来获取CPU的信息：

>>> import psutil
>>> psutil.cpu_count() # CPU逻辑数量

>>> psutil.cpu_count(logical=False) # CPU物理核心

# 2说明是双核超线程, 4则是4核非超线程

统计CPU的用户／系统／空闲时间：

>>> psutil.cpu_times()
scputimes(user=10963.31, nice=0.0, system=5138.67, idle=356102.45)

再实现类似top命令的CPU使用率，每秒刷新一次，累计10次：

>>> for x in range():
...     psutil.cpu_percent(interval=, percpu=True)
...
[14.0, 4.0, 4.0, 4.0]
[12.0, 3.0, 4.0, 3.0]
[8.0, 4.0, 3.0, 4.0]
[12.0, 3.0, 3.0, 3.0]
[18.8, 5.1, 5.9, 5.0]
[10.9, 5.0, 4.0, 3.0]
[12.0, 5.0, 4.0, 5.0]
[15.0, 5.0, 4.0, 4.0]
[19.0, 5.0, 5.0, 4.0]
[9.0, 3.0, 2.0, 3.0]

获取内存信息

使用psutil获取物理内存和交换内存信息，分别使用：

>>> psutil.virtual_memory()
svmem(total=, available=, percent=66.6, used=, free=, active=, inactive=, wired=)
>>> psutil.swap_memory()
sswap(total=, used=, free=, percent=14.0, sin=, sout=)

返回的是字节为单位的整数，可以看到，总内存大小是8589934592 = 8 GB，已用7201386496 = 6.7 GB，使用了66.6%。

而交换区大小是1073741824 = 1 GB。

获取磁盘信息

可以通过psutil获取磁盘分区、磁盘使用率和磁盘IO信息：

>>> psutil.disk_partitions() # 磁盘分区信息
[sdiskpart(device='/dev/disk1', mountpoint='/', fstype='hfs', opts='rw,local,rootfs,dovolfs,journaled,multilabel')]
>>> psutil.disk_usage('/') # 磁盘使用情况
sdiskusage(total=, used=, free=, percent=39.1)
>>> psutil.disk_io_counters() # 磁盘IO
sdiskio(read_count=, write_count=, read_bytes=, write_bytes=, read_time=, write_time=)

可以看到，磁盘'/'的总容量是998982549504 = 930 GB，使用了39.1%。文件格式是HFS，opts中包含rw表示可读写，journaled表示支持日志。

获取网络信息

psutil可以获取网络接口和网络连接信息：

>>> psutil.net_io_counters() # 获取网络读写字节／包的个数
snetio(bytes_sent=, bytes_recv=, packets_sent=, packets_recv=, errin=, errout=, dropin=, dropout=)
>>> psutil.net_if_addrs() # 获取网络接口信息
{
  'lo0': [snic(family=<AddressFamily.AF_INET: >, address='127.0.0.1', netmask='255.0.0.0'), ...],
  'en1': [snic(family=<AddressFamily.AF_INET: >, address='10.0.1.80', netmask='255.255.255.0'), ...],
  'en0': [...],
  'en2': [...],
  'bridge0': [...]
}
>>> psutil.net_if_stats() # 获取网络接口状态
{
  'lo0': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_UNKNOWN: >, speed=, mtu=),
  'en0': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_UNKNOWN: >, speed=, mtu=),
  'en1': snicstats(...),
  'en2': snicstats(...),
  'bridge0': snicstats(...)
}
要获取当前网络连接信息，使用net_connections()：

>>> psutil.net_connections()
Traceback (most recent call last):
  ...
PermissionError: [Errno ] Operation not permitted

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  ...
psutil.AccessDenied: psutil.AccessDenied (pid=)

你可能会得到一个AccessDenied错误，原因是psutil获取信息也是要走系统接口，而获取网络连接信息需要root权限，这种情况下，可以退出Python交互环境，用sudo重新启动：

$ sudo python3
Password: ******
Python 3.6. ... on darwin
Type "help", ... for more information.
>>> import psutil
>>> psutil.net_connections()
[
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET6: >, type=, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=), status='ESTABLISHED', pid=),
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET6: >, type=, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=), status='ESTABLISHED', pid=),
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET6: >, type=, laddr=addr(ip='::', port=), raddr=(), status='LISTEN', pid=),
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET6: >, type=, laddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=), raddr=addr(ip='::127.0.0.1', port=), status='ESTABLISHED', pid=),
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET6: >, type=, ..., pid=),
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET6: >, type=, ..., pid=),
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET6: >, type=, ..., pid=),
    ...
    sconn(fd=, family=<AddressFamily.AF_INET: >, type=, ..., pid=)
]

获取进程信息

通过psutil可以获取到所有进程的详细信息：

>>> psutil.pids() # 所有进程ID
[, , , , , , , ..., , , , ]
>>> p = psutil.Process() # 获取指定进程ID=，其实就是当前Python交互环境
>>> p.name() # 进程名称
'python3.6'
>>> p.exe() # 进程exe路径
'/Users/michael/anaconda3/bin/python3.6'
>>> p.cwd() # 进程工作目录
'/Users/michael'
>>> p.cmdline() # 进程启动的命令行
['python3']
>>> p.ppid() # 父进程ID

>>> p.parent() # 父进程
<psutil.Process(pid=, name='bash') at >
>>> p.children() # 子进程列表
[]
>>> p.status() # 进程状态
'running'
>>> p.username() # 进程用户名
'michael'
>>> p.create_time() # 进程创建时间
1511052731.120333
>>> p.terminal() # 进程终端
'/dev/ttys002'
>>> p.cpu_times() # 进程使用的CPU时间
pcputimes(user=0.081150144, system=0.053269812, children_user=0.0, children_system=0.0)
>>> p.memory_info() # 进程使用的内存
pmem(rss=, vms=, pfaults=, pageins=)
>>> p.open_files() # 进程打开的文件
[]
>>> p.connections() # 进程相关网络连接
[]
>>> p.num_threads() # 进程的线程数量

>>> p.threads() # 所有线程信息
[pthread(id=, user_time=0.090318, system_time=0.062736)]
>>> p.environ() # 进程环境变量
{'SHELL': '/bin/bash', 'PATH': '/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:...', 'PWD': '/Users/michael', 'LANG': 'zh_CN.UTF-8', ...}
>>> p.terminate() # 结束进程
Terminated:  <-- 自己把自己结束了
和获取网络连接类似，获取一个root用户的进程需要root权限，启动Python交互环境或者.py文件时，需要sudo权限。

psutil还提供了一个test()函数，可以模拟出ps命令的效果：

$ sudo python3
Password: ******
Python 3.6. ... on darwin
Type "help", ... for more information.
>>> import psutil
>>> psutil.test()
USER         PID %MEM     VSZ     RSS TTY           START    TIME  COMMAND
root            24.0   ?             Nov18   :  kernel_task
root             0.1      ?             Nov18   :  launchd
root            0.4     ?             Nov18   :  UserEventAgent
root              ?      ?             Nov18   :  syslogd
root            0.1      ?             Nov18   :  kextd
root            0.1      ?             Nov18   :  fseventsd
_appleeven      0.1      ?             Nov18   :  appleeventsd
root            0.1      ?             Nov18   :  configd
...

小结

psutil使得Python程序获取系统信息变得易如反掌。

psutil还可以获取用户信息、Windows服务等很多有用的系统信息，具体请参考psutil的官网：https://github.com/giampaolo/psutil