Python psutil模块

一、简介

psutil（Process and System Utilities）是Python中最强大的系统监控和进程管理库之一。它提供了跨平台的系统信息获取接口，
能够轻松获取系统的CPU、内存、磁盘、网络等硬件信息，以及进程管理、系统监控等功能。无论是开发运维工具、系统监控程序，还是性能分析应用，psutil都是不可或缺的利器
该库支持Linux、Windows、macOS等主流操作系统，为开发者提供了统一的API接口，大大简化了系统编程的复杂度。

核心特性：

• 跨平台支持：支持Linux、Windows、macOS、FreeBSD等操作系统
• 丰富的系统信息：获取CPU、内存、磁盘、网络等硬件信息
• 进程管理：创建、终止、监控进程及其子进程
• 实时监控：提供实时的系统资源使用情况
• 网络连接监控：查看网络连接状态和统计信息
• 用户会话管理：获取当前登录用户信息
• 高性能：底层使用C语言实现，性能优异

二、安装

pip install psutil#验证
import psutil
print(f"psutil版本: {psutil.__version__}")
print(f"CPU核心数: {psutil.cpu_count()}")

三、基本功能

1.获取CPU信息

CPU使用率是系统监控中最重要的指标之一，psutil提供了多种方式获取CPU信息，包括总体使用率、各核心使用率、CPU频率等。通过这些信息可以实时了解系统负载情况，为性能优化提供数据支撑。

import psutil
import time# 获取CPU使用率
cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f"CPU总使用率: {cpu_percent}%")# 获取各核心使用率
cpu_per_core = psutil.cpu_percent(interval=1, percpu=True)
for i, usage in enumerate(cpu_per_core):
    print(f"核心{i}: {usage}%")# 获取CPU频率信息
cpu_freq = psutil.cpu_freq()
print(f"CPU频率: {cpu_freq.current:.2f}MHz")

2.获取内存信息

psutil可以获取物理内存和虚拟内存的详细信息，包括总量、已用量、可用量等。

# 获取内存信息
memory = psutil.virtual_memory()
print(f"总内存: {memory.total / (1024**3):.2f}GB")
print(f"已用内存: {memory.used / (1024**3):.2f}GB")
print(f"内存使用率: {memory.percent}%")# 获取交换分区信息
swap = psutil.swap_memory()
print(f"交换分区总量: {swap.total / (1024**3):.2f}GB")
print(f"交换分区使用率: {swap.percent}%")

3.获取磁盘信息

psutil能够获取各个磁盘分区的使用情况，包括总容量、已用空间、可用空间等，帮助管理员及时发现磁盘空间不足的问题。

# 获取磁盘分区信息
partitions = psutil.disk_partitions()
for partition in partitions:
    print(f"设备: {partition.device}")
    try:
        partition_usage = psutil.disk_usage(partition.mountpoint)
        print(f"  总容量: {partition_usage.total / (1024**3):.2f}GB")
        print(f"  已使用: {partition_usage.used / (1024**3):.2f}GB")
        print(f"  使用率: {partition_usage.percent}%")
    except PermissionError:
        print("  权限不足")

四、高级功能

1.进程管理与监控

psutil提供了强大的进程管理功能，可以获取系统中所有进程的详细信息，包括进程ID、名称、CPU和内存使用率、父子进程关系等。

# 获取当前进程信息
current_process = psutil.Process()
print(f"当前进程PID: {current_process.pid}")
print(f"进程名称: {current_process.name()}")
print(f"CPU使用率: {current_process.cpu_percent()}%")
print(f"内存使用: {current_process.memory_info().rss / (1024**2):.2f}MB")# 遍历所有进程
for proc in psutil.process_iter(['pid', 'name', 'cpu_percent', 'memory_percent']):
    if proc.info['cpu_percent'] > 10:  # 只显示CPU使用率大于10%的进程
        print(f"PID: {proc.info['pid']}, 名称: {proc.info['name']}, "
              f"CPU: {proc.info['cpu_percent']}%, 内存: {proc.info['memory_percent']:.2f}%")

2.网络连接监控

网络监控功能可以帮助管理员了解系统的网络使用情况，包括网络接口流量统计、当前网络连接状态等。

# 获取网络接口统计信息
net_io = psutil.net_io_counters(pernic=True)
for interface, stats in net_io.items():
    print(f"接口 {interface}:")
    print(f"  发送: {stats.bytes_sent / (1024**2):.2f}MB")
    print(f"  接收: {stats.bytes_recv / (1024**2):.2f}MB")# 获取网络连接信息
connections = psutil.net_connections()
for conn in connections[:5]:  # 只显示前5个连接
    print(f"连接: {conn.laddr} -> {conn.raddr}, 状态: {conn.status}")

五、实际应用场景

1.系统监控脚本

在实际工作中，经常需要编写系统监控脚本来实时监控服务器状态。以下是一个综合的系统监控示例，可以用于服务器健康检查和预警系统。

import psutil
import time
import smtplib
from datetime import datetimedef system_monitor():
    """系统监控函数"""
    # 设置阈值
    CPU_THRESHOLD = 80
    MEMORY_THRESHOLD = 85
    DISK_THRESHOLD = 90
    
    # 获取系统信息
    cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
    memory_usage = psutil.virtual_memory().percent
    disk_usage = psutil.disk_usage('/').percent
    
    # 检查是否超过阈值
    alerts = []
    if cpu_usage > CPU_THRESHOLD:
        alerts.append(f"CPU使用率过高: {cpu_usage}%")
    if memory_usage > MEMORY_THRESHOLD:
        alerts.append(f"内存使用率过高: {memory_usage}%")
    if disk_usage > DISK_THRESHOLD:
        alerts.append(f"磁盘使用率过高: {disk_usage}%")
    
    # 记录日志
    timestamp = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    log_info = f"[{timestamp}] CPU: {cpu_usage}%, 内存: {memory_usage}%, 磁盘: {disk_usage}%"
    print(log_info)
    
    if alerts:
        print("警告:", "; ".join(alerts))
    
    return alerts# 持续监控
whileTrue:
    system_monitor()
    time.sleep(60)  # 每分钟检查一次

2.进程管理工具

在多进程应用中，需要监控和管理子进程的状态。以下示例展示了如何使用psutil来监控特定进程的资源使用情况，并在必要时进行进程管理操作。

def monitor_process_by_name(process_name):
    """根据进程名监控进程"""
    for proc in psutil.process_iter(['pid', 'name', 'cpu_percent', 'memory_info']):
        if process_name.lower() in proc.info['name'].lower():
            memory_mb = proc.info['memory_info'].rss / (1024**2)
            print(f"进程: {proc.info['name']}")
            print(f"PID: {proc.info['pid']}")
            print(f"CPU: {proc.info['cpu_percent']}%")
            print(f"内存: {memory_mb:.2f}MB")
            
            # 如果内存使用超过1GB，发出警告
            if memory_mb > 1024:
                print("警告：该进程内存使用过高！")# 监控Python进程
monitor_process_by_name("python")

总结

psutil作为Python生态系统中最优秀的系统监控库，为开发者提供了全面而强大的系统信息获取和进程管理功能。通过本文的介绍，我们了解了psutil的核心特性、基本使用方法以及高级功能应用。无论是简单的系统信息查询，还是复杂的服务器监控系统开发，psutil都能胜任。其跨平台的特性使得代码具有良好的可移植性，统一的API接口大大降低了学习成本。在实际项目中，合理运用psutil可以帮助我们构建高效的监控系统、性能分析工具和自动化运维脚本，显著提升系统管理的效率和质量。

Github地址：https://github.com/giampaolo/psutil

抄自于：https://mp.weixin.qq.com/s/6AA4_4x2R9CPXuxcIRKFhQ