这篇文章给大家分享的是有关Python如何实现subprocess执行外部的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。

subprocess 模块允许我们启动一个新进程，并连接到它们的输入/输出/错误管道，从而获取返回值。

这个模块用来创建和管理子进程。它提供了高层次的接口，用来替换os.system*()、 os.spawn*()、 os.popen*()、os,popen2.*()和commands.*等模块和函数。

subprocess提供了一个名为Popen的类启动和设置子进程的参数，由于这个类比较复杂, subprocess还提供了若干便利的函数，这些函数都是对Popen类的封装。

linux安装ipython

pip3installipython

（1）call函数

call函数的定义如下:

subprocess.ca11(args,*,stdin=None,stdout=None,stderr=None,she11=False)#运行由args参数提供的命令，等待命令执行结束并返回返回码。args参数由字符串形式提供且有多个命令参数时，需要提供shell=True参数

args：表示要执行的命令。必须是一个字符串，字符串参数列表。

stdin、stdout 和 stderr：子进程的标准输入、输出和错误。其值可以是 subprocess.PIPE、subprocess.DEVNULL、一个已经存在的文件描述符、已经打开的文件对象或者 None。subprocess.PIPE 表示为子进程创建新的管道。subprocess.DEVNULL 表示使用 os.devnull。默认使用的是 None，表示什么都不做。另外，stderr 可以合并到 stdout 里一起输出。

shell：如果该参数为 True，将通过操作系统的 shell 执行指定的命令。

示例代码:

[root@python~]#ipython#启动ipythonPython3.8.1(default,Mar92020,12:35:12)Type'copyright','credits'or'license'formoreinformationIPython7.13.0--AnenhancedInteractivePython.Type'?'forhelp.In[1]:importsubprocess#调用函数In[2]:subprocess.call(['ls','-l'])drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04公共drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04模板drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04视频drwxr-xr-x.2rootroot409610月3122:40图片drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04文档drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04下载drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04音乐drwxr-xr-x.2rootroot610月3115:27桌面Out[2]:0In[3]:subprocess.call('exit1',shell=True)Out[3]:1

（2）check_call函数

check_call函数的作用与call函数类似，区别在于异常情况下返回的形式不同。

对于call函数，工程师通过捕获call命令的返回值判断命令是否执行成功，如果成功则返回0，否则的话返回非0，对于check_call函数，如果执行成功，返回0，如果执行失败，抛出subrocess.CalledProcessError异常。如下所示：

In[5]:subprocess.check_call(['ls','-l'])drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04公共drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04模板drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04视频drwxr-xr-x.2rootroot409610月3122:40图片drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04文档drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04下载drwxr-xr-x.2rootroot610月3123:04音乐drwxr-xr-x.2rootroot610月3115:27桌面Out[5]:0In[6]:subprocess.check_call('exit1',shell=True)-------------------------------------------------------------CalledProcessErrorTraceback(mostrecentcalllast)<ipython-input-6-5e148d3ce640>in<module>---->1subprocess.check_call('exit1',shell=True)/usr/local/python381/lib/python3.8/subprocess.pyincheck_call(*popenargs,**kwargs)362ifcmdisNone:363cmd=popenargs[0]-->364raiseCalledProcessError(retcode,cmd)365return0366CalledProcessError:Command'exit1'returnednon-zeroexitstatus1.

（3）check_output

Python3中的subprocess.check_output函数可以执行一条sh命令，并返回命令的输出内容，用法如下：

In[10]:output=subprocess.check_output(['df','-h'])In[11]:print(output.decode())文件系统容量已用可用已用%挂载点/dev/mapper/cl-root17G5.2G12G31%/devtmpfs473M0473M0%/devtmpfs489M92K489M1%/dev/shmtmpfs489M7.1M482M2%/runtmpfs489M0489M0%/sys/fs/cgroup/dev/sda11014M173M842M18%/boottmpfs98M16K98M1%/run/user/42tmpfs98M098M0%/run/user/0In[12]:lines=output.decode().split('')In[13]:linesOut[13]:['文件系统容量已用可用已用%挂载点','/dev/mapper/cl-root17G5.2G12G31%/','devtmpfs473M0473M0%/dev','tmpfs489M92K489M1%/dev/shm','tmpfs489M7.1M482M2%/run','tmpfs489M0489M0%/sys/fs/cgroup','/dev/sda11014M173M842M18%/boot','tmpfs98M16K98M1%/run/user/42','tmpfs98M098M0%/run/user/0','']In[14]:forlineinlines[1:-1]:...:ifline:...:print(line.split()[-2])...:#截取挂载点数据31%0%1%2%0%18%1%0%

在子进程执行命令，以字符串形式返回执行结果的输出。如果子进程退出码不是0，抛出subprocess.CalledProcessError异常，异常的output字段包含错误输出：

In [19]: try:
...: output = subprocess.check_output(['df','-h']).decode() #正确的
...: except subprocess.CalledProcessError as e:
...: output = e.output
...: code = e.returncode
//正确的没有任何输出

In [23]: try:
...: output = subprocess.check_output(['wsd','-h'], stderr=subprocess.STDOUT)
...: .decode() #错误的
...: except subprocess.CalledProcessError as e:
...: output = e.output
...: code = e.returncode
...:

//前面的错误代码省略
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'wsd'

实际上，我们上面的三个函数都是基于Popen()的封装(wrapper)。这些封装的目的在于让我们容易使用子进程。当我们想要更个性化我们的需求的时候，就要转向Popen类，该类生成的对象用来代表子进程。

subprocess模块中基本的进程创建和管理由Popen类来处理

subprocess.popen是用来替代os.popen的

Popen 是 subprocess的核心，子进程的创建和管理都靠它处理。

构造函数：

classsubprocess.Popen(args,bufsize=-1,executable=None,stdin=None,stdout=None,stderr=None,preexec_fn=None,close_fds=True,shell=False,cwd=None,env=None,universal_newlines=False,startupinfo=None,creationflags=0,restore_signals=True,start_new_session=False,pass_fds=(),*,encoding=None,errors=None)

（1）常用参数：
args：shell命令，可以是字符串或者序列类型（如：list，元组）
bufsize：缓冲区大小。当创建标准流的管道对象时使用，默认-1。

0：不使用缓冲区

1：表示行缓冲，仅当universal_newlines=True时可用，也就是文本模式

正数：表示缓冲区大小

负数：表示使用系统默认的缓冲区大小。

stdin, stdout, stderr：分别表示程序的标准输入、输出、错误句柄
preexec_fn：只在 Unix 平台下有效，用于指定一个可执行对象（callable object），它将在子进程运行之前被调用
shell：如果该参数为 True，将通过操作系统的 shell 执行指定的命令。
cwd：用于设置子进程的当前目录。
env：用于指定子进程的环境变量。如果 env = None，子进程的环境变量将从父进程中继承。

创建一个子进程，然后执行一个简单的命令：

>>>importsubprocess>>>p=subprocess.Popen('ls-l',shell=True)>>>total164-rw-r--r--1rootroot133Jul416:25admin-openrc.sh-rw-r--r--1rootroot268Jul1015:55admin-openrc-v3.sh...>>>p.returncode>>>p.wait()0>>>p.returncode0

这里也可以使用 p = subprocess.Popen(['ls', '-cl']) 来创建子进程。

（2）Popen 对象的属性

<1> p.pid：
子进程的PID。

<2> p.returncode：
该属性表示子进程的返回状态，returncode可能有多重情况：

None —— 子进程尚未结束；

==0 —— 子进程正常退出；

> 0—— 子进程异常退出，returncode对应于出错码；

< 0—— 子进程被信号杀掉了。

<3> p.stdin, p.stdout, p.stderr：
子进程对应的一些初始文件，如果调用Popen()的时候对应的参数是subprocess.PIPE，则这里对应的属性是一个包裹了这个管道的 file 对象。

（3）Popen 对象方法

poll(): 检查进程是否终止，如果终止返回 returncode，否则返回 None。

wait(timeout): 等待子进程终止。

communicate(input,timeout): 和子进程交互，发送和读取数据。

send_signal(singnal): 发送信号到子进程 。

terminate(): 停止子进程,也就是发送SIGTERM信号到子进程。

kill(): 杀死子进程。发送 SIGKILL 信号到子进程。

子进程的PID存储在child.pid

importtimeimportsubprocessdefcmd(command):subp=subprocess.Popen(command,shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE,encoding="utf-8")subp.wait(2)ifsubp.poll()==0:print(subp.communicate()[1])else:print("失败")cmd("java-version")cmd("exit1")

输出结果如下：

java version "1.8.0_31"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_31-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.31-b07, mixed mode)

失败

（4）子进程的文本流控制
(沿用child子进程) 子进程的标准输入，标准输出和标准错误也可以通过如下属性表示:

child.stdin

child.stdout

child.stderr

我们可以在Popen()建立子进程的时候改变标准输入、标准输出和标准错误，并可以利用subprocess.PIPE将多个子进程的输入和输出连接在一起，构成管道(pipe):

importsubprocesschild1=subprocess.Popen(["ls","-l"],stdout=subprocess.PIPE)child2=subprocess.Popen(["wc"],stdin=child1.stdout,stdout=subprocess.PIPE)out=child2.communicate()print(out)

执行结果如下：

(b' 2 11 60', None)

subprocess.PIPE实际上为文本流提供一个缓存区。child1的stdout将文本输出到缓存区，随后child2的stdin从该PIPE中将文本读取走。child2的输出文本也被存放在PIPE中，直到communicate()方法从PIPE中读取出PIPE中的文本。

要注意的是，communicate()是Popen对象的一个方法，该方法会阻塞父进程，直到子进程完成。

我们还可以利用communicate()方法来使用PIPE给子进程输入:

importsubprocesschild=subprocess.Popen(["cat"],stdin=subprocess.PIPE)child.communicate("vamei".encode())

我们启动子进程之后，cat会等待输入，直到我们用communicate()输入"vamei"。

通过使用subprocess包，我们可以运行外部程序。这极大的拓展了Python的功能。如果你已经了解了操作系统的某些应用，你可以从Python中直接调用该应用(而不是完全依赖Python)，并将应用的结果输出给Python，并让Python继续处理。shell的功能(比如利用文本流连接各个应用)，就可以在Python中实现。

PyCharm记得连接linux

简易流程

Python自动化运维 --> 基于shell命令进行封装

编写自动化脚本 --> 用Python语法封装shell命令的执行过程

python执行shell命令 --> python外部命令

python函数执行shell命令

os.system(cmd)：执行cmd指令

subprocess模块

subprocess.call(['ls','-l'])subprocess.call('ll',shell=True)

运行成功: 返回0
运行失败: 返回非0

subprocess.check_call(['ls','-l'])subprocess.check_call('ll',shell=True)

运行成功: 返回0
运行失败: 返回CalledProcessError

subprocess.check_output(['cat','apache.log'],stderr=subprocess.STDOUT)

运行成功:返回命令的输出结果
运行失败:自定义错误输出stderr

subprocess模块的Popen类

（1）PyCharm创建文件

#coding=utf-8importsubprocessimportosimportshutilimporttarfile#执行外部命令的函数defexecute_cmd(cmd):'''执行shell命令'''p=subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdin=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)stdout,stderr=p.communicate()ifp.returncode!=0:returnp.returncode,stderrreturnp.returncode,stdout#解压defunpackage_mongo(package,package_dir):#获取MongoDB压缩包的主文件名，也就是解压后的目录名称#mongodb-linux-x86_64-rhe170-4.2.3unpackage_dir=os.path.splitext(package)[0]ifos.path.exists(unpackage_dir):shutil.rmtree(unpackage_dir)ifos.path.exists(package_dir):shutil.rmtree(package_dir)#解压try:t=tarfile.open(package,'r:gz')t.extractall('.')print('tarisok.')exceptExceptionase:print(e)#重命名shutil.move(unpackage_dir,'mongo')#创建mongodatadefcreate_datadir(data_dir):ifos.path.exists(data_dir):shutil.rmtree(data_dir)os.mkdir(data_dir)#拼接启动MongoDBdefformat_mongod_commamd(package_dir,data_dir,logfile):#mongo/bin/mongodmongod=os.path.join(package_dir,'bin','mongod')#mongo/bin/mongod--fork--logpathmongodata/mongod.log--dbpathmongodatamongod_format="""{0}--fork--dbpath{1}--logpath{2}"""returnmongod_format.format(mongod,data_dir,logfile)#启动MongoDBdefstart_mongod(cmd):returncode,out=execute_cmd(cmd)ifreturncode!=0:raiseSystemExit('execute{0}error:{1}'.format(cmd,out))else:print('execute{0}successfuly.'.format(cmd))#入口函数defmain():package='mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.3.tgz'cur_dir=os.path.abspath('.')package_dir=os.path.join(cur_dir,'mongo')data_dir=os.path.join(cur_dir,'mongodata')logfile=os.path.join(data_dir,'mongod.log')#判断MongoDB压缩包是否存在ifnotos.path.exists(package):raiseSystemExit('{0}notfound.'.format(package))#解压unpackage_mongo(package,package_dir)create_datadir(data_dir)#启动mongodbstart_mongod(format_mongod_commamd(package_dir,data_dir,logfile))#配置环境变量os.system('echo"exportPATH=./mongo/bin:$PATH">~/.bash_profile')os.system('source~/.bash_profile')os.system('./mongo/bin/mongo')main()

在这段程序中，我们首先在main函数中定义了几个变量，包括当前目录的路径、MongoDB二进制文件所在的路径、MongoDB数据目录所在的路径，以及MongoDB的日志文件。

随后，我们判断MongoDB的安装包是否存在，如果不存在，则通过抛出SystemExit异常的方式结束程序。

在unpackage_mongo函数中，我们通过Python程序得到MongoDB安装包解压以后的目录。如果目录已经存在，则删除该目录。随后，我们使用tarfile解MongoDB数据库，解压完成后，将命令重命名为mongo目录。

在create_datadir目录中，我们首先判断MongoDB数据库目录是否存在，如果存在，则删除该目录，随后再创建MongoDB数据库目录。

在start_mongod函数中， 我们执行MongoDB数据库的启动命令启动MongoDB数据库。为了在Python代码中执行shell命令，我们使用了subprocess库。 我们将subprocess库执行she11命令的逻辑封装成execute_cmd函数，在执行shell命令时，直接调用该函数即可。

（2）将PyCharm中的文件上传到Linux

如果，是直接调用Linux中文件可用：

如果是本地创建：

（3）Linux执行脚本，并测试
记得进入PyCharm与linux连接的目录（目前是/opt）

[root@pythonopt]#pythonauto_install_mongodb.py#执行提前编写好的脚本tarisok.execute/opt/mongo/bin/mongod--fork--dbpath/opt/mongodata--logpath/opt/mongodata/mongod.logsuccessfuly.[root@pythonopt]#netstat-anpt|grepmongo#查看mongo是否启动tcp00127.0.0.1:270170.0.0.0:*LISTEN4616mongod[root@pythonopt]#ls#查看是否生成mongo目录01find_cmd.pybb.bmpmongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2.3.tgzaaa.jpgcc.pngrhadc.txtmongosubprocess_demoauto_install_mongodb.pymongodata[root@pythonopt]#cdmongo[root@pythonmongo]#cdbin/[root@pythonbin]#./mongo#进入mongoMongoDBshellversionv4.2.3connectingto:mongodb://127.0.0.1:27017/?compressors=disabled&gssapiServiceName=mongodbImplicitsession:session{"id":UUID("c302ff50-7e27-40b7-8046-8441af8cb965")}MongoDBserverversion:4.2.3>showdatabases;#查看数据库admin0.000GBconfig0.000GBlocal0.000GB

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