Python subprocess 建立子進程

Python提供多個建立子進程的模組，我比較習慣使用subprocess模組，因為在Python手冊中有這樣一段話:

　　This module intends to replace several other, older modules and functions, such as: os.system、os.spawn*、os.popen*、popen2.*、commands.*

　　subprocess被用來替換一些老的模組和函數，如：os.system、os.spawn*、os.popen*、popen2.*、commands.*。可見，subprocess是被推薦使用的模組。

模組選擇比較

1.os.system()
缺點：
A. os.system() 是新起一個shell去幹活的，對系統的開銷比較大
B. 獲得輸出等資訊比較麻煩,不能與外部命令或工具互動
C. 無法控制，（如果調用的外部命令，掛死或者執行時間很長），主進程無法控制os.system(), 因為調用os.system(cmd) 調用進程會block， until os.system() 自己退出

2.commands
優點：
A. 容易獲得外部命令的輸出，已經退出狀態
缺點：
同os.system()中的A,C

3.os.popen()
同commands命令

4.subprocess
優點：
A.支援和子進程互動
B.支援同步/非同步方式執行子進程
C.可以子進程通訊
D.可自訂IO管道
E.可控制是否開啟新的shell工作
…….

subprocess.Popen

subprocess模組中只定義了一個類: Popen。可以使用Popen來建立進程，並與進程進行複雜的互動。它的建構函式如下：

subprocess.Popen(args, bufsize=0, executable=None, \
                             stdin=None, stdout=None, stderr=None, \
                             preexec_fn=None, close_fds=False, shell=False, \
                             cwd=None, env=None, universal_newlines=False,\
                             startupinfo=None, creationflags=0)

參數說明：

• args：可以是字串或者序列類型（如：list，元組），用於指定進程的可執行檔及其參數。如果是序列類型，第一個元素通常是可執行檔的路徑。我們也可以顯式的使用executeable參數來指定可執行檔的路徑。在windows作業系統上，Popen通過調用 CreateProcess()來建立子進程,CreateProcess接收一個字串參數，如果args是序列類型，系統將會通過 list2cmdline()函數將序列類型轉換為字串。
• bufsize：指定緩衝。到目前為止沒用過。
• executable：用於指定可執行程式。一般情況下我們通過args參數來設定所要啟動並執行程式。如果將參數shell設為True，executable將指定程式使用的shell。在windows平台下，預設的shell由COMSPEC環境變數來指定。
• stdin, stdout, stderr分別表示程式的標準輸入、輸出、錯誤控制代碼。他們可以是PIPE，檔案描述符或檔案對象，也可以設定為None，表示從父進程繼承。
• preexec_fn只在Unix平台下有效，用於指定一個可執行對象（callable object），它將在子進程運行之前被調用。
• Close_sfs：在windows平台下，如果close_fds被設定為True，則新建立的子進程將不會繼承父進程的輸入、輸出、錯誤管道。我們不能將close_fds設定為True同時重新導向子進程的標準輸入、輸出與錯誤(stdin, stdout, stderr)。
• shell設為true，程式將通過shell來執行。
• cwd用於設定子進程的目前的目錄。
• env是字典類型，用於指定子進程的環境變數。如果env = None，子進程的環境變數將從父進程中繼承。
• Universal_newlines:不同作業系統下，文本的分行符號是不一樣的。如：windows下用’/r/n’表示換，而Linux下用’/n’。如果將此參數設定為True，Python統一把這些分行符號當作’/n’來處理。
• startupinfo與createionflags只在windows下用效，它們將被傳遞給底層的CreateProcess()函數，用於設定子進程的一些屬性，如：主視窗的外觀，進程的優先順序等等。

subprocess.PIPE

在建立Popen對象時，subprocess.PIPE可以初始化stdin, stdout或stderr參數。表示與子進程通訊的標準流。

subprocess.STDOUT

建立Popen對象時，用於初始化stderr參數，表示將錯誤通過標準輸出資料流輸出。

Popen的方法

1.Popen.poll()：用於檢查子進程是否已經結束。設定並返回returncode屬性。

2.Popen.wait()：等待子進程結束。設定並返回returncode屬性。

3.Popen.communicate(input=None)：與子進程進行互動。向stdin發送資料，或從stdout和stderr中讀取資料。選擇性參數input指定發送到子進程的參數。Communicate()返回一個元組：(stdoutdata, stderrdata)。注意：如果希望通過進程的stdin向其發送資料，在建立Popen對象的時候，參數stdin必須被設定為PIPE。同樣，如果希望從stdout和stderr擷取資料，必須將stdout和stderr設定為PIPE。

4.Popen.send_signal(signal)：向子進程發送訊號。

5.Popen.terminate()：停止(stop)子進程。在windows平台下，該方法將調用Windows API TerminateProcess（）來結束子進程。

6.Popen.kill()：殺死子進程。

7.Popen.stdin：如果在建立Popen對象是，參數stdin被設定為PIPE，Popen.stdin將返回一個檔案對象用於策子進程發送指令。否則返回None。

8.Popen.stdout：如果在建立Popen對象是，參數stdout被設定為PIPE，Popen.stdout將返回一個檔案對象用於策子進程發送指令。否則返回None。

9.Popen.stderr：如果在建立Popen對象是，參數stdout被設定為PIPE，Popen.stdout將返回一個檔案對象用於策子進程發送指令。否則返回None。

10.Popen.pid：擷取子進程的進程ID。

11.Popen.returncode：擷取進程的傳回值。如果進程還沒有結束，返回None。

12.subprocess.call(*popenargs, **kwargs)：運行命令。該函數將一直等待到子進程運行結束，並返回進程的returncode。文章一開始的例子就示範了call函數。如果子進程不需要進行互動,就可以使用該函數來建立。

13.subprocess.check_call(*popenargs, **kwargs)：與subprocess.call(*popenargs, **kwargs)功能一樣，只是如果子進程返回的returncode不為0的話，將觸發CalledProcessError異常。在異常對象中，包括進程的returncode資訊。