第六章 常用模块(8)：python常用模块(执行系统命令的模块：subprocess模块)

功能：通过python执行操作系统的命令。(os模块中的os.system()也有类似的功能)

前提小知识：
在操作系统上，两个应用程序进程之间的内存数据一般是不能直接互相访问的(系统的安全机制)。
在python上执行系统命令，其实相当于用python打开一个新的进程，然后在新进程里执行系统命令。
这样，执行的结果因为不是python的进程内数据，正常是获取不了结果的。
但是subprocess模块提供了一个获取系统命令执行结果方法(subprocess.PIPE)。这样就可以取得结果了。

既然有了，那么我们用subprocess做什么呢？
python中，用subprocess来替换掉下面这列老的模块和方法。
+ os.system
+ os.spawn*

主要方法：

1. subprocess.run(*popenargs, input=None, timeout=None, check=False, **kwargs)
   执行系统命令，并且等待执行结束才继续进行后面的代码。
   返回命令执行结果的对象。
   例：

   import subprocess
   
   # 一般命令写法：用列表输入命令
   res1 = subprocess.run(['ipconfig','/all'],stderr=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,check=True)  # 命令用空格分成列表的不同元素
   # 执行'ipconfig /all'，执行结果报错赋值给stderr，正常执行结果赋值给stdout，check=True表示如果执行结果报错，这行python命令也报错
   
   # 取得返回结果
   print(res1.stdout)  # 输出结果，类型时bytes。
   print(res1.stdout.decode('shift-jis'))  # 需要对bytes进行decode()。decode编码需要用系统的默认编码(这个系统是日文的所以是shift-jis)
   
   print(res1.stderr)  # 输出报错的内容（没错是空值），类型是bytes
   
   
   # 涉及到管道符号'|'时的命令需要这样写：不要用列表，并且加上option：shell=True
   res2 = subprocess.run('df -h|grep disk1',stderr=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,shell=True)  # shell=True的意思是这条命令直接交给系统取执行，不需要用列表。
   

2. subprocess.call(*popenargs, timeout=None, **kwargs)
   跟run()类似，是另一种写法。需要了解可以查询一下文档。

3. subprocess.Popen()
   打开一个新的进程，在后台执行命令。
   run()和call()本质上都是封装了Popen()。功能都是它实现的，所以很重要！
   常用参数：

   • args：系统命令(linux,Unix:shell; Windows:dos命令)，可以是字符串或者序列类型（list，tuple）
   • stdin,stdout,stderr:分别表示程序的标准输入，标准输出，错误
   • preexec_fn:只在Unix平台下有效，用于指定一个可执行对象(callable object--python的函数),他将在子进程运行之前被调用
   • shell：在run()例中说明了
   • cwd：用于设置子进程的额当前目录
   • 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。
     思考，下面两条命令的区别：

   import subprocess
   
   a = subprocess.run('sleep 10',shell=True,stdout=subprocess.PIPE)  # 等待系统命令执行完后继续
   b = subprocess.Popen('sleep 10',shell=True,stdout=subprocess.PIPE)  # 打开一个新进程，在后台执行系统命令
   

4. .poll()
   检查子进程是否结束，结束返回 return code。(正常结束return 0)

5. .wait()
   等待子进程结束，等结束了返回return code

6. .terminate()
   终止python程序所启动的进程。用SIGTERM停止，并不是强制结束。相当于os.kill(pid,'SIGTERM')

   import os
   import signal
   os.kill(pid, signal.SIGTERM)
   

7. kill()
   杀死所启动的进程。命令cpu中断进程。用SIGKILL，强制结束进程。
   相当于：

   import os
   import signal
   
   os.kill(pid, signal.SIGKILL)
   

8. communicate()
   与启动的进程(run()或者Popen()执行中的进程)交互，发送数据到stdin，并从stdout接受输出，然后等待任务结束。