Python中运维神器Psutil的用法详解
作者：aiweker
一、引言
在现代服务器运维中，监控和管理系统资源是至关重要的。Python的开源库psutil为我们提供了一个强大的工具，能够轻松获取和分析系统利用率（CPU、内存、磁盘、网络等）的信息。本文将带领大家从入门到进阶，全面了解psutil在服务器运维方面的主要功能和应用场景，并提供相应的代码示例和解释。
二、psutil在服务器运维方面的主要功能和应用场景
1.系统监控
psutil能够获取系统的实时进程信息，包括进程数、CPU使用率、内存使用情况等，这对于监控系统性能和资源利用率非常有用。
2.资源管理
通过psutil，可以轻松地获取和管理系统资源，如CPU、内存、磁盘和网络接口。这对于优化系统性能、排查资源瓶颈以及进行资源调度非常有帮助。
3.性能测试
在进行性能测试时，psutil可以提供详细的系统级数据，帮助开发者分析应用程序的性能表现，从而进行针对性的优化。
4.故障排查
当系统出现问题时，psutil可以帮助快速定位问题所在。例如，通过查看CPU使用率异常高的进程，可以迅速发现潜在的硬件或软件故障。
5.自动化脚本
psutil库可以简化自动化脚本的编写，使得开发者能够更方便地执行系统级别的操作。例如，可以编写脚本自动关闭占用大量资源的进程。
6.游戏服务器管理和容器化环境监控
psutil还可以用于游戏服务器的性能指标监控，以及Docker、Kubernetes等容器化环境中的资源使用情况监控。
三、psutil功能代码示例及解释
1. 系统监控
代码示例：
import psutil
# 获取CPU使用率
cpu_usage = psutil.cpu_percent()
print(f"CPU使用率: {cpu_usage}%")
# 获取内存使用情况
memory_info = psutil.virtual_memory()
print(f"内存总量: {memory_info.total / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"内存已用: {memory_info.used / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"内存可用: {memory_info.available / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"内存使用率: {memory_info.percent}%")
# 获取磁盘使用情况
disk_info = psutil.disk_usage('/')
print(f"磁盘总量: {disk_info.total / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"磁盘已用: {disk_info.used / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"磁盘可用: {disk_info.free / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"磁盘使用率: {disk_info.percent}%")
解释：
- psutil.cpu_percent()：获取当前CPU使用率。
- psutil.virtual_memory()：获取内存使用情况，返回一个包含内存总量、已用内存、可用内存和使用率等信息的命名元组。
- psutil.disk_usage('/')：获取根目录所在磁盘的使用情况，返回一个包含磁盘总量、已用磁盘、可用磁盘和使用率等信息的命名元组。
2. 资源管理
代码示例：
import psutil
# 获取所有进程信息
processes = psutil.process_iter(['pid', 'name', 'cpu_percent', 'memory_percent'])
for proc in processes:
print(proc.info)
# 获取特定进程信息（以PID为1的进程为例）
pid = 1
proc = psutil.Process(pid)
print(f"进程ID: {proc.pid}")
print(f"进程名称: {proc.name()}")
print(f"CPU使用率: {proc.cpu_percent(interval=1)}%")
print(f"内存使用率: {proc.memory_percent()}%")
解释：
- psutil.process_iter()：遍历系统中的所有进程，并返回每个进程的指定信息。
- psutil.Process(pid)：通过进程ID获取特定进程的信息。
3. 性能测试与故障排查
代码示例：
import psutil
import time
# 监控CPU使用率变化
print("开始监控CPU使用率...")
for i in range(10):
cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f"CPU使用率: {cpu_usage}%")
time.sleep(1)
# 查找CPU使用率最高的进程
highest_cpu_proc = max(psutil.process_iter(['pid', 'name', 'cpu_percent']), key=lambda p: p.info['cpu_percent'])
print(f"CPU使用率最高的进程: PID={highest_cpu_proc.info['pid']}, 名称={highest_cpu_proc.info['name']}, 使用率={highest_cpu_proc.info['cpu_percent']}%")
解释：
psutil.cpu_percent(interval=1)：获取CPU在指定时间间隔（1秒）内的使用率变化。
max(psutil.process_iter(['pid', 'name', 'cpu_percent']), key=lambda p: p.info['cpu_percent'])：查找CPU使用率最高的进程。
4. 自动化脚本示例
代码示例：
import psutil
# 编写一个自动关闭CPU使用率超过80%的进程的脚本
def close_high_cpu_processes():
for proc in psutil.process_iter(['pid', 'name', 'cpu_percent']):
if proc.info['cpu_percent'] > 80:
print(f"关闭进程: PID={proc.info['pid']}, 名称={proc.info['name']}, 使用率={proc.info['cpu_percent']}%")
proc.terminate() # 终止进程
proc.wait(timeout=3) # 等待进程终止，超时为3秒
if proc.is_running():
proc.kill() # 强制终止进程close_high_cpu_processes()
解释：
- psutil.process_iter(['pid', 'name', 'cpu_percent'])：遍历系统中的所有进程，并获取每个进程的PID、名称和CPU使用率。
- proc.terminate()：终止指定进程。
- proc.wait(timeout=3)：等待进程终止，如果超时则继续执行后续操作。
- proc.kill()：强制终止指定进程。
四、进阶应用
游戏服务器管理
使用psutil监控游戏服务器的性能指标，如帧率、延迟等，确保游戏在不同负载下都能保持良好的运行效果。
容器化环境监控
在Docker、Kubernetes等容器化环境中，使用psutil监控容器和宿主机的资源使用情况，帮助管理员进行资源分配和调度。
五、总结
本文详细介绍了psutil在服务器运维方面的主要功能和应用场景，包括系统监控、资源管理、性能测试、故障排查、自动化脚本编写以及特定领域（如游戏服务器管理和容器化环境）的应用。
到此这篇关于Python中运维神器Psutil的用法详解的文章就介绍到这了,更多相关Python Psutil内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！