本文实例讲述了Python封装shell命令的方法。分享给大家供大家参考。具体实现方法如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
import os
import subprocess
import signal
import pwd
import sys
class MockLogger(object):
'''模拟日志类。方便单元测试。'''
def __init__(self):
self.info = self.error = self.critical = self.debug
def debug(self, msg):
print "LOGGER:"+msg
class Shell(object):
'''完成Shell脚本的包装。
执行结果存放在Shell.ret_code, Shell.ret_info, Shell.err_info中
run()为普通调用，会等待shell命令返回。
run_background()为异步调用，会立刻返回，不等待shell命令完成
异步调用时，可以使用get_status()查询状态，或使用wait()进入阻塞状态，
等待shell执行完成。
异步调用时，使用kill()强行停止脚本后，仍然需要使用wait()等待真正退出。
TODO 未验证Shell命令含有超大结果输出时的情况。
'''
def __init__(self, cmd):
self.cmd = cmd # cmd包括命令和参数
self.ret_code = None
self.ret_info = None
self.err_info = None
#使用时可替换为具体的logger
self.logger = MockLogger()
def run_background(self):
'''以非阻塞方式执行shell命令（Popen的默认方式）。
'''
self.logger.debug("run %s"%self.cmd)
# Popen在要执行的命令不存在时会抛出OSError异常，但shell=True后，
# shell会处理命令不存在的错误，因此没有了OSError异常，故不用处理
self._process = subprocess.Popen(self.cmd, shell=True,
stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE) #非阻塞
def run(self):
'''以阻塞方式执行shell命令。
'''
self.run_background()
self.wait()
def run_cmd(self, cmd):
'''直接执行某条命令。方便一个实例重复使用执行多条命令。
'''
self.cmd = cmd
self.run()
def wait(self):
'''等待shell执行完成。
'''
self.logger.debug("waiting %s"%self.cmd)
self.ret_info, self.err_info = self._process.communicate() #阻塞
# returncode: A negative value -N indicates that the child was
# terminated by signal N
self.ret_code = self._process.returncode
self.logger.debug("waiting %s done. return code is %d"%(self.cmd,
self.ret_code))
def get_status(self):
'''获取脚本运行状态(RUNNING|FINISHED)
'''
retcode = self._process.poll()
if retcode == None:
status = "RUNNING"
else:
status = "FINISHED"
self.logger.debug("%s status is %s"%(self.cmd, status))
return status
# Python2.4的subprocess还没有send_signal,terminate,kill
# 所以这里要山寨一把，2.7可直接用self._process的kill()
def send_signal(self, sig):
self.logger.debug("send signal %s to %s"%(sig, self.cmd))
os.kill(self._process.pid, sig)
def terminate(self):
self.send_signal(signal.SIGTERM)
def kill(self):
self.send_signal(signal.SIGKILL)
def print_result(self):
print "return code:", self.ret_code
print "return info:", self.ret_info
print " error info:", self.err_info
class RemoteShell(Shell):
'''远程执行命令（ssh方式）。
XXX 含特殊字符的命令可能导致调用失效，如双引号，美元号$
NOTE 若cmd含有双引号，可使用RemoteShell2
'''
def __init__(self, cmd, ip):
ssh = ("ssh -o PreferredAuthentications=publickey -o "
"StrictHostKeyChecking=no -o ConnectTimeout=10")
# 不必检查IP有效性，也不必检查信任关系，有问题shell会报错
cmd = '%s %s "%s"'%(ssh, ip, cmd)
Shell.__init__(self, cmd)
class RemoteShell2(RemoteShell):
'''与RemoteShell相同，只是变换了引号。
'''
def __init__(self, cmd, ip):
RemoteShell.__init__(self, cmd, ip)
self.cmd = "%s %s '%s'"%(ssh, ip, cmd)
class SuShell(Shell):
'''切换用户执行命令（su方式）。
XXX 只适合使用root切换至其它用户。
因为其它切换用户后需要输入密码，这样程序会挂住。
XXX 含特殊字符的命令可能导致调用失效，如双引号，美元号$
NOTE 若cmd含有双引号，可使用SuShell2
'''
def __init__(self, cmd, user):
if os.getuid() != 0: # 非root用户直接报错
raise Exception('SuShell must be called by root user!')
cmd = 'su - %s -c "%s"'%(user, cmd)
Shell.__init__(self, cmd)
class SuShell2(SuShell):
'''与SuShell相同，只是变换了引号。
'''
def __init__(self, cmd, user):
SuShell.__init__(self, cmd, user)
self.cmd = "su - %s -c '%s'"%(user, cmd)
class SuShellDeprecated(Shell):
'''切换用户执行命令（setuid方式）。
执行的函数为run2，而不是run
XXX 以“不干净”的方式运行：仅切换用户和组，环境变量信息不变。
XXX 无法获取命令的ret_code, ret_info, err_info
XXX 只适合使用root切换至其它用户。
'''
def __init__(self, cmd, user):
self.user = user
Shell.__init__(self, cmd)
def run2(self):
if os.getuid() != 0: # 非root用户直接报错
raise Exception('SuShell2 must be called by root user!')
child_pid = os.fork()
if child_pid == 0: # 子进程干活
uid, gid = pwd.getpwnam(self.user)[2:4]
os.setgid(gid) # 必须先设置组
os.setuid(uid)
self.run()
sys.exit(0) # 子进程退出，防止继续执行其它代码
else: # 父进程等待子进程退出
os.waitpid(child_pid, 0)
if __name__ == "__main__":
'''test code'''
# 1. test normal
sa = Shell('who')
sa.run()
sa.print_result()
# 2. test stderr
sb = Shell('ls /export/dir_should_not_exists')
sb.run()
sb.print_result()
# 3. test background
sc = Shell('sleep 1')
sc.run_background()
print 'hello from parent process'
print "return code:", sc.ret_code
print "status:", sc.get_status()
sc.wait()
sc.print_result()
# 4. test kill
import time
sd = Shell('sleep 2')
sd.run_background()
time.sleep(1)
sd.kill()
sd.wait() # NOTE, still need to wait
sd.print_result()
# 5. test multiple command and uncompleted command output
se = Shell('pwd;sleep 1;pwd;pwd')
se.run_background()
time.sleep(1)
se.kill()
se.wait() # NOTE, still need to wait
se.print_result()
# 6. test wrong command
sf = Shell('aaaaa')
sf.run()
sf.print_result()
# 7. test instance reuse to run other command
sf.cmd = 'echo aaaaa'
sf.run()
sf.print_result()
sg = RemoteShell('pwd', '127.0.0.1')
sg.run()
sg.print_result()
# unreachable ip
sg2 = RemoteShell('pwd', '17.0.0.1')
sg2.run()
sg2.print_result()
# invalid ip
sg3 = RemoteShell('pwd', '1711.0.0.1')
sg3.run()
sg3.print_result()
# ip without trust relation
sg3 = RemoteShell('pwd', '10.145.132.247')
sg3.run()
sg3.print_result()
sh = SuShell('pwd', 'ossuser')
sh.run()
sh.print_result()
# wrong user
si = SuShell('pwd', 'ossuser123')
si.run()
si.print_result()
# user need password
si = SuShell('pwd', 'root')
si.run()
si.print_result()
希望本文所述对大家的Python程序设计有所帮助。
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