开发实践｜玩转Python开发工具库psutil

本篇内容介绍了“怎么用Python实现查询CPU和内存”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让我带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

运维最头痛的事情莫过于分配的资源少于需求，会遇到 CPU 负载高、队列堵塞、任务运行时间长、超时以及潜在的崩溃隐患等问题。而分配的资源太多，则造成不必要的资源和财力浪费。

1 psutil介绍和安装

今天给大家介绍的Python库，叫做psutil，直接使用如下命令，安装后使用。在PyPI的官方仓库中，我们可以看到作者以及软件信息，psutil有很多功能，我们先来看下官方提供给我们的信息：

psutil（进程和系统实用程序）是一个跨平台库，用于检索Python中运行的进程和系统利用率（CPU、内存、磁盘、网络、传感器）的信息。它主要用于系统监视、分析和限制进程资源以及管理正在运行的进程。它实现了经典UNIX命令行工具提供的许多功能，如ps、top、iotop、lsof、netstat、ifconfig、free等。psutil当前支持以下平台：

Linux
Windows
macOS
FreeBSD, OpenBSD, NetBSD
Sun Solaris
AIX

1.1 安装psutil第三方库

通过以下命令进行安装：

python -m pip install psutil

代码语言：shell复制

macbook:~ Aion.Liu$ python -m pip install psutil
Collecting psutil
  Downloading psutil-5.9.2-cp310-cp310-macosx_10_9_x86_64.whl (239 kB)
     ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 239.3/239.3 kB 1.1 MB/s eta 0:00:00
Installing collected packages: psutil
Successfully installed psutil-5.9.2

psutil安装很简单，当我们看到Successfully，便知道已经安装成功了。当前执行的命令行，在Windows上面和MacOS上面都已经测试，测试结果可行，下面就以在MacOS上面演示下。

2 psutil在终端命令中使用

本篇章主要介绍CPU和内存，关于磁盘、网络、传感器，会在后续文章中介介绍，大家也可以直接到官方说明中查阅。

2.1 CPU

以命名元组的形式返回系统CPU时间。每个属性表示CPU在给定模式下花费的秒数。在psutil中，主要使用到的查询方法有

查询CPU逻辑个数：psutil.cpu_count()
查询CPU物理个数，默认logical值为True：psutil.cpu_count(logical=False)
查询CPU的统计状态信息（元组形式返回）：psutil.cpu_stats()
- ctx_switches：上下文切换次数
- interrupts：中断次数
- soft_interrupts：软中断次数
- syscalls：系统调用次数，linux上始终为0
查询CPU频率：psutil.cpu_freq()
查询CPU各个节点执行时间：psutil.cpu_times()
- user：执行用户进程的时间
- system：执行内核进程时间
- idle：闲置的时间
- nice：在用户模式下执行niced（优先）进程所花费的时间，这个结果因平台不同而不同。
- 其他返回结果也是因为平台的不同而不同

在命令行代码：

代码语言：shell复制

>>> # 引入需要用到的第三方包
>>> import psutil
>>> 
>>> psutil.cpu_count()
12
>>> 
>>> psutil.cpu_count(logical=False)
6
>>> 
>>> psutil.cpu_stats()
scpustats(ctx_switches=322385, interrupts=740666, soft_interrupts=525466977, syscalls=1458128)
>>> 
>>> psutil.cpu_freq()
scpufreq(current=2600, min=2600, max=2600)
>>> 
>>> psutil.getloadavg()
(2.9833984375, 2.44775390625, 2.38525390625)
>>> 
>>> psutil.cpu_times()
scputimes(user=25599.2, nice=0.0, system=13772.39, idle=551135.08)

这里只罗列我需要的几个返回结果，其他返回结果的查询方法或者查询方式，请移步到官方提供的文档中找，这里不在赘述。

可运行代码示例：

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.cpu_count()

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.cpu_count(logical=False)

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.cpu_stats()

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.cpu_freq()

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.getloadavg()

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.cpu_times()

2.2 内存-memory

内存方面，在psutil中分为两个方法，一个是实际使用内存（psutil.virtual_memory()），另外一个就是交换内存（psutil.swap_memory()）。

实际使用内存（元组形式返回，数据单位为KB，实际上相当于我们在shell中的free或者top命令）：psutil.virtual_memory()
交换区内存（元组形式返回，数据单位为KB，实际上相当于我们在shell中的free或者top命令）：psutil.swap_memory()

命令行示例：

代码语言：shell复制

>>> psutil.virtual_memory()
svmem(total=17179869184, available=6904385536, percent=59.8, used=9077141504, free=1129152512, active=5775421440, inactive=5670367232, wired=3301720064)
>>> 
>>> psutil.swap_memory()
sswap(total=1073741824, used=146538496, free=927203328, percent=13.6, sin=29824843776, sout=240508928)
>>>

可运行代码：

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.virtual_memory()

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.swap_memory()

2.3 磁盘-disks

磁盘就比较简单些，主要有三个方法：

磁盘分区挂载：psutil.disk_partitions()
磁盘使用情况：psutil.disk_usage(path)，path为分区挂载中的路径（本机器可以执行，在此处代码执行报错）
磁盘IO统计信息，包括读、写的次数，读、写的字节数等：psutil.disk_io_counters(perdisk=False, nowrap=True)

命令行代码：

代码语言：shell复制

>>> psutil.disk_partitions(all=False)
[sdiskpart(device='/dev/vdb', mountpoint='/', fstype='apfs', opts='ro,local,rootfs,dovolfs,journaled,multilabel', maxfile=255, maxpath=1024), sdiskpart(device='/dev/disk1s4', mountpoint='/System/Volumes/VM', fstype='apfs', opts='rw,noexec,local,dovolfs,dontbrowse,journaled,multilabel,noatime', maxfile=255, maxpath=1024), sdiskpart(device='/dev/disk1s2', mountpoint='/System/Volumes/Preboot', fstype='apfs', opts='rw,local,dovolfs,dontbrowse,journaled,multilabel', maxfile=255, maxpath=1024), sdiskpart(device='/dev/disk1s6', mountpoint='/System/Volumes/Update', fstype='apfs', opts='rw,local,dovolfs,dontbrowse,journaled,multilabel', maxfile=255, maxpath=1024), sdiskpart(device='/dev/disk1s1', mountpoint='/System/Volumes/Data', fstype='apfs', opts='rw,local,dovolfs,dontbrowse,journaled,multilabel', maxfile=255, maxpath=1024), sdiskpart(device='/dev/disk2s1', mountpoint='/Volumes/Tickeys', fstype='hfs', opts='ro,nosuid,quarantine,local,dovolfs,ignore-ownership,multilabel', maxfile=255, maxpath=1024)]
>>> 
>>> psutil.disk_io_counters(perdisk=False, nowrap=True)
sdiskio(read_count=3788644, write_count=2529531, read_bytes=74410997248, write_bytes=78161825792, read_time=2925376, write_time=1002444)
>>>

可运行代码：

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.disk_partitions(all=False)

代码语言：python代码运行次数：0复制

import psutil

psutil.disk_io_counters(perdisk=False, nowrap=True)

2.4 网络-network

请移步到官方提供的文档中找，这里不在赘述。

2.5 传感器-sensors

请移步到官方提供的文档中找，这里不在赘述。

3 自动化CPU、内存脚本

3.1 创建脚本cpu_memory.py

代码语言：shell复制

# coding=gbk
#!/usr/bin/python

import psutil
import datetime
import time

def func1():
    # CPU的逻辑核数
    cpu_count = psutil.cpu_count()
    # cpu的使用率
    cup_per = psutil.cpu_percent(interval=0.5) # 0.5刷新频率
    print(f"cpu的逻辑核数为{cpu_count},cpu的平均使用率为{cup_per}")
    # 内存信息
    memory_info = psutil.virtual_memory()
    # 总内存
    memory_total = memory_info.total / 1024 / 1024
    # 内存使用率
    #memory_per = (memory_total - memory_info.available) / memory_total * 100
    memory_per = memory_info.percent
    print(f"总内存大小为{memory_total}M,内存的使用率为{memory_per}")
    # 硬盘信息
    disk_info = psutil.disk_usage("/") # 根目录磁盘信息
    #print(disk_info)
    # 根目录大小
    disk_total = disk_info.total
    # 根目录使用情况
    disk_per = float(disk_info.used / disk_total * 100 )
    print(f"根目录大小为{disk_total / 1024 / 1024}M，根目录使用率为{round(disk_per,2)}")
    # # 网络使用情况
    # net = psutil.net_io_counters()
    # #print(net)
    # # 网卡配置信息
    # net_ipy = psutil.net_if_addrs()
    # #print(f"net_ipy {net_ipy}")
    # net_ip = net_ipy['ens33'][0][1]
    # print(f"本机的IP地址为{net_ip}")
    # # 收取数据
    # net_recv = float( net.bytes_recv / 1024 /1024)
    # # 发送数据
    # net_sent = float(net.bytes_sent /1024 /1024)
    # print(f"网络收取{round(net_recv,2)}M的数据，发送{round(net_sent,2)}M的数据")
    # 获取当前系统时间
    current_time = datetime.datetime.now().strftime("%F %T") # %F年月日 %T时分秒
    print(f"当前时间是：{current_time}")
    time.sleep(1)
 
start = time.time()
end = time.time()
count = 0
while end - start <= 10:
    count  = 1
    end = time.time()
    print(f"执行第{count}次".center(50,'*'))
    func1()

3.2 定时执行，写入到文件

将打印日志写入到文件即可完成自动查询日志数据。

参考文章

[1]psutil : https://pypi.org/project/psutil/

[2]pstuil官方文档：https://psutil.readthedocs.io/en/latest/

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