python 异步调用shell

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mob649e81637cea 2024-08-26 03:55:43 ©著作权

文章标签 Shell 事件循环 Python 文章分类 Python 后端开发

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Python 异步调用 Shell 命令教程

在现代开发中，调用 Shell 命令是一种常见需求。随着 Python 的异步编程支持，使用 asyncio 模块，我们可以更高效地执行 Shell 命令。本篇文章将指导你如何在 Python 中异步调用 Shell 命令。

流程概述

首先，让我们了解实现这个功能的整体流程。以下是我们要执行的步骤：

步骤	描述
1	导入所需模块
2	创建异步函数执行 Shell 命令
3	调用异步函数并运行事件循环
4	处理返回结果

步骤详解

步骤 1: 导入所需模块

首先，我们需要导入 Python 的 asyncio 模块以及 subprocess 模块。

import asyncio
import subprocess

asyncio 模块用于实现异步编程。
subprocess 模块允许我们生成新的进程、连接到它们的输入/输出/错误管道，并获得返回码。

步骤 2: 创建异步函数执行 Shell 命令

接下来，我们将创建一个异步函数，用于执行 Shell 命令。我们会使用 asyncio.create_subprocess_exec() 函数来创建一个子进程。

async def run_shell_command(command):
    # 创建子进程并执行 Shell 命令
    process = await asyncio.create_subprocess_shell(
        command,
        stdout=subprocess.PIPE,  # 捕获标准输出
        stderr=subprocess.PIPE   # 捕获标准错误
    )

    stdout, stderr = await process.communicate()  # 等待命令执行完成并获取输出

    # 返回标准输出和标准错误
    return stdout.decode().strip(), stderr.decode().strip()

async def 定义一个异步函数。
await asyncio.create_subprocess_shell() 创建一个新的 Shell 子进程，并传入需要执行的命令。
stdout 和 stderr 分别捕获标准输出和错误输出。
await process.communicate() 确保我们等待命令完成执行，然后获取输出和错误信息。

步骤 3: 调用异步函数并运行事件循环

现在我们可以调用这个异步函数，并在事件循环中运行它。

async def main():
    command = "ls -l"  # 你想执行的 Shell 命令
    stdout, stderr = await run_shell_command(command)  # 调用异步函数

    if stdout:
        print(f"输出:\n{stdout}")  # 打印标准输出结果
    if stderr:
        print(f"错误:\n{stderr}")  # 打印标准错误结果

# 运行事件循环
if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

在 main() 函数中，我们调用了 run_shell_command()。
通过 asyncio.run(main()) 启动事件循环，调用 main() 函数。

步骤 4: 处理返回结果

在 main() 函数中，我们检查 stdout 和 stderr 是否有内容，如果有就打印输出结果。这使得您可以了解命令执行的结果。

运行结果示例

假如你在 Unix 系统上运行上面的代码，执行 ls -l 命令，你将看到当前目录下的文件列表。

ER 图表示

下面是使用 mermaid 语法构建的 ER 图，用以展示主要组件及其关系：

erDiagram
    User {
        string id
        string command
    }
    AsyncFunction {
        string name
        string description
    }
    User ||--o{ AsyncFunction : runs

此图展示了用户如何通过异步函数来执行 Shell 命令。

旅行图表示

同样，下面是使用 mermaid 语法构建的旅行图，阐述如何实现这个过程：

journey
    title 执行 Shell 命令的异步调用流程
    section 导入模块
      导入 asyncio: 5: 角色1
      导入 subprocess: 5: 角色1
    section 创建异步函数
      定义 run_shell_command 函数: 5: 角色1
    section 调用异步函数
      定义 main 函数: 5: 角色1
      调用 run_shell_command: 5: 角色1
    section 运行事件循环
      调用 asyncio.run(main): 5: 角色1