python利用subprocess執行交互命令

Redis是用C語言開發的一個開源的高性能鍵值對（key-value）資料庫，官方提供測試數據，50個併發執行100000個請求,讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s ，且Redis通過提供多種鍵值數據類型來適應不同場景下的存儲需求，目前為止Redis支持的鍵值數據類型如下： > ...

已經知道，os.system可以方便的利用python代碼執行一些像ping、ipconfig之類的系統命令，但卻只能得到命令執行是否成功，不能獲得命令成功執行後的結果，像下麵這樣：

>>> s = os.system("ping www.baidu.com")

正在 Ping www.a.shifen.com [220.181.38.150] 具有 32 位元組的數據:
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=18ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=19ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=23ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=22ms TTL=52

220.181.38.150 的 Ping 統計信息:
    數據包: 已發送 = 4，已接收 = 4，丟失 = 0 (0% 丟失)，
往返行程的估計時間(以毫秒為單位):
    最短 = 18ms，最長 = 23ms，平均 = 20ms
>>> s
0
>>> type(s)
<class 'int'>
>>>

在上面的代碼中，利用os.system執行“ping www.baidu.com”並把結果賦值給s，但在下麵可以看到，s的內容是int類型的0(表示命令執行成功)，並不是命令的執行結果。如果只是需要判斷命令是否執行成功，那完全可以使用這種方法，但如果想要獲取命令執行的結果呢？可以使用subprocess這個模塊。

一：subprocess的作用

subprocess模塊主要用於創建子進程，並連接它們的輸入、輸出和錯誤管道，獲取它們的返回狀態。通俗地說就是通過這個模塊，你可以在Python的代碼里執行操作系統級別的命令，比如“ipconfig”、“du -sh”等等。subprocess模塊替代了一些老的模塊和函數，比如：

os.system
os.spawn*

subprocess過去版本中的call()，check_call()和check_output()已經被run()方法取代了。run()方法為3.5版本新增。大多數情況下，推薦使用run()方法調用子進程，執行操作系統命令。在更高級的使用場景，你還可以使用Popen介面。其實run()方法在底層調用的就是Popen介面。

二：subprocess的run方法

subprocess.run(args, *, stdin=None, input=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, timeout=None, check=False, encoding=None, errors=None)

功能：執行args參數所表示的命令，等待命令結束，並返回一個CompletedProcess類型對象。

下麵是run參數的作用：

args：表示要執行的命令。必須是一個字元串，字元串參數列表。
stdin、stdout和stderr：子進程的標準輸入、輸出和錯誤。其值可以是subprocess.PIPE、subprocess.DEVNULL、一個已經存在的文件描述符、已經打開的文件對象或者None。subprocess.PIPE表示為子進程創建新的管道。subprocess.DEVNULL表示使用os.devnull。預設使用的是None，表示什麼都不做。另外，stderr可以合併到stdout里一起輸出。
timeout：設置命令超時時間。如果命令執行時間超時，子進程將被殺死，並彈出TimeoutExpired異常。
check：如果該參數設置為True，並且進程退出狀態碼不是0，則彈出CalledProcessError異常。
encoding:如果指定了該參數，則stdin、stdout和stderr可以接收字元串數據，並以該編碼方式編碼。否則只接收bytes類型的數據。
shell：如果該參數為True，將通過操作系統的shell執行指定的命令，如果執行命令時遇見許可權不足的境況，可以將此參數設置為True

註意，run()方法返回的不是我們想要的執行結果或相關信息，而是一個CompletedProcess類型對象。

>>> r = subprocess.run("ping www.baidu.com")

正在 Ping www.a.shifen.com [220.181.38.150] 具有 32 位元組的數據:
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=17ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=17ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=19ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=18ms TTL=52

220.181.38.150 的 Ping 統計信息:
    數據包: 已發送 = 4，已接收 = 4，丟失 = 0 (0% 丟失)，
往返行程的估計時間(以毫秒為單位):
    最短 = 17ms，最長 = 19ms，平均 = 17ms
>>> type(r)
<class 'subprocess.CompletedProcess'>
>>> r
CompletedProcess(args='ping www.baidu.com', returncode=0)
>>>

可以看到，run方法的執行結果是一個CompletedProcess類型對象。

下麵是CompletedProcess類型對象的一些屬性：

args 啟動進程的參數，通常是個列表或字元串。

returncode 進程結束狀態返回碼。0表示成功狀態。

stdout 獲取子進程的stdout。通常為bytes類型序列，None表示沒有捕獲值。如果你在調用run()方法時，設置了參數stderr=subprocess.STDOUT，則錯誤信息會和stdout一起輸出，此時stderr的值是None。

stderr() 獲取子進程的錯誤信息。通常為bytes類型序列，None表示沒有捕獲值。

check_returncode() 用於檢查返回碼。如果返回狀態碼不為零，彈出CalledProcessError異常。

獲取狀態碼：

r = subprocess.run("ping www.baidu.com")

正在 Ping www.a.shifen.com [220.181.38.150] 具有 32 位元組的數據:
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=35ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=29ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=16ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回覆: 位元組=32 時間=18ms TTL=52

220.181.38.150 的 Ping 統計信息:
    數據包: 已發送 = 4，已接收 = 4，丟失 = 0 (0% 丟失)，
往返行程的估計時間(以毫秒為單位):
    最短 = 16ms，最長 = 35ms，平均 = 24ms>>> r.returncode
0

獲取命令執行後的內容：

run()方法返回的是一個CompletedProcess類型對象，不能直接獲取我們通常想要的結果。要獲取命令執行的結果或者信息，在調用run()方法的時候，請指定stdout=subprocess.PIPE。

>>> ret = subprocess.run('dir', shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
>>> ret
CompletedProcess(args='dir', returncode=0, stdout=b' \xc7\xfd\xb6\xaf\xc6\xf7 C \xd6\xd0\xb5\xc4\xbe\xed\xca\xc7 Windows 10\r\n \xbe\xed\xb5\xc4\xd0\xf2\xc1\xd0\xba\xc5\xca\xc7 02DE-BFF0\r\n\r\n C:\\Users\\lwy \xb5\xc4\xc4\xbf\xc2\xbc\r\n\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          .\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          ..\r\n2019/10/16  10:27    <DIR>          .3T\r\n2019/09/23  20:31    <DIR>          .anaconda\r\n2019/10/07  13:14    <DIR>          .android\r\n2019/07/23  09:54    <DIR>          .astropy\r\n2019/12/28  19:01             4,807 .bash_history\r\n2019/09/26  18:19    <DIR>          .conda\r\n2019/09/26  18:19               151 .condarc\r\n2019/10/07  10:18    <DIR>          .config\r\n2019/11/02  11:50             1,126 .dbshell\r\n2019/07/31  16:49               181 .gitconfig\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .ipython\r\n2019/09/23  16:15    <DIR>          .keras\r\n2019/11/06  21:47    <DIR>          .matplotlib\r\n2019/08/01  09:36                37 .minttyrc\r\n2019/10/06  20:53    <DIR>          .mitmproxy\r\n2019/10/01  15:20                 0 .mongorc.js\r\n2019/08/30  15:19    <DIR>          .oracle_jre_usage\r\n2019/07/21  23:57    <DIR>          .PyCharm2019.1\r\n2019/12/10  17:04                25 .python_history\r\n2019/07/31  16:04    <DIR>          .rdm\r\n2019/07/31  16:38                35 .rediscli_history\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .spyder-py3\r\n2019/09/17  17:51             5,339 .viminfo\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          3D Objects\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Contacts\r\n2019/12/31  13:41    <DIR>          Desktop\r\n2019/12/18  15:47    <DIR>          Documents\r\n2019/12/30  16:34    <DIR>          Downloads\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Favorites\r\n2019/10/15  16:36    <DIR>          Funshion\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Links\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Music\r\n2019/07/21  23:58    <DIR>          OneDrive\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Pictures\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Saved Games\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Searches\r\n2019/12/31  10:27    <DIR>          test22\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Videos\r\n               9 \xb8\xf6\xce\xc4\xbc\xfe         11,701 \xd7\xd6\xbd\xda\r\n              31 \xb8\xf6\xc4\xbf\xc2\xbc 51,676,090,368 \xbf\xc9\xd3\xc3\xd7\xd6\xbd\xda\r\n')
>>> type(ret)
<class 'subprocess.CompletedProcess'>
>>>

可以看到，這時候返回的內容就是命令的執行結果了，是一個CompletedProcess的類型，也可以通過指定編碼使返回對象是一個字元串類型。

>>> ret = subprocess.run('dir', shell=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout.decode("gbk")
>>> ret
' 驅動器 C 中的捲是 Windows 10\r\n 捲的序列號是 02DE-BFF0\r\n\r\n C:\\Users\\lwy 的目錄\r\n\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          .\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          ..\r\n2019/10/16  10:27    <DIR>          .3T\r\n2019/09/23  20:31    <DIR>          .anaconda\r\n2019/10/07  13:14    <DIR>          .android\r\n2019/07/23  09:54    <DIR>          .astropy\r\n2019/12/28  19:01             4,807 .bash_history\r\n2019/09/26  18:19    <DIR>          .conda\r\n2019/09/26  18:19               151 .condarc\r\n2019/10/07  10:18    <DIR>          .config\r\n2019/11/02  11:50             1,126 .dbshell\r\n2019/07/31  16:49               181 .gitconfig\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .ipython\r\n2019/09/23  16:15    <DIR>          .keras\r\n2019/11/06  21:47    <DIR>          .matplotlib\r\n2019/08/01  09:36                37 .minttyrc\r\n2019/10/06  20:53    <DIR>          .mitmproxy\r\n2019/10/01  15:20                 0 .mongorc.js\r\n2019/08/30  15:19    <DIR>          .oracle_jre_usage\r\n2019/07/21  23:57    <DIR>          .PyCharm2019.1\r\n2019/12/10  17:04                25 .python_history\r\n2019/07/31  16:04    <DIR>          .rdm\r\n2019/07/31  16:38                35 .rediscli_history\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .spyder-py3\r\n2019/09/17  17:51             5,339 .viminfo\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          3D Objects\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Contacts\r\n2019/12/31  13:41    <DIR>          Desktop\r\n2019/12/18  15:47    <DIR>          Documents\r\n2019/12/30  16:34    <DIR>          Downloads\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Favorites\r\n2019/10/15  16:36    <DIR>          Funshion\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Links\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Music\r\n2019/07/21  23:58    <DIR>          OneDrive\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Pictures\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Saved Games\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Searches\r\n2019/12/31  10:27    <DIR>          test22\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Videos\r\n               9 個文件         11,701 位元組\r\n              31 個目錄 51,681,050,624 可用位元組\r\n'
>>> type(ret)
<class 'str'>
>>>

三：subprocess的Popen方法

並不是所有的操作系統命令都像‘dir’或者‘ipconfig’那樣單純地返回執行結果，還有很多像‘python’這種互動式的命令，你要輸入點什麼，然後它返回執行的結果。subprocess中的Popen方法，可以執行一些交互性的命令。run方法也可以進行一些輸入，不過很不方便，也不是以代碼的形式驅動的，想要瞭解的同學可以看下文末大佬的原文。

Popen的用法和參數與run()方法基本類同，但是它的返回值是一個Popen對象，而不是CompletedProcess對象。

>>> r = subprocess.Popen("dir", shell=True)>>> type(r)
<class 'subprocess.Popen'>
>>> r
<subprocess.Popen object at 0x000001921134EC48>
>>>

要‘python’命令功能，可以按下麵的例子操作：

import subprocess

s = subprocess.Popen("python", stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, shell=True)
s.stdin.write(b"import os\n")
s.stdin.write(b"print(os.environ)")
s.stdin.close()

out = s.stdout.read().decode("GBK")
s.stdout.close()
print(out)

另外，也可以把需要執行的後續命令卸載一個txt文件里，打開這個文件並賦值給stdin這個參數：

f = open("111.txt", "r+")

s = subprocess.Popen("python",stdout=subprocess.PIPE, stdin=f, shell=True)

out = s.stdout.read().decode("utf-8")
s.stdout.close()
print(out）

111.txt文件中的內容是：

 import os
 print(os.getcwd())

註意：每行代碼後面要加換行。