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Linux 下服务创建服务管理应用程序

Linux Service

Linux 下的 Service 可以用来管理一个服务的启动,重启,关闭等整个生命周期,使用更方便,和 make 构建工具相比,make 更像是管杀不管埋。

在 CentOS 下,以前都是用 service xxxx start 来启动服务的,现在也可以使用 systemctl start xxxx 执行动作和服务名的位置互换了。

但是其实 servicesystemctl 的底层已经换软件了,之前是用 initd 来管理控制 Linux 系统守护进程,现在用的是 systemd

systemd

写好的 Service 服务文件,一般位于 /etc/systemd/system 下,系统级别的服务在 /lib/systemd/system 下,这个地址其实是 /usr/lib/systemd/system 的一个软链。

整个服务脚本,分为三个部分 Unit,Service,Install

举个例子, 非常简单的运行 python flask 代码。

[Unit]
Description=Flask App
After=network.target

[Service]
WorkingDirectory=/opt/heroku-python
ExecStart=/root/miniconda3/bin/python flasky.py

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Unit

控制单元,每个单元中的的介绍信息和启动顺序和依赖顺序。

介绍信息

启动顺序

依赖顺序,与启动顺序无关,默认可以同时启动

Service

服务定义

启动命令

每个单元中的启动命令。根据程序运行顺序,有六个执行时机。

其中有几点需要注意

  1. 启动前和启动后命令都可以设置多条,依次顺序执行,但是启动,关闭和重载命令只能设置一条,使用空字符串清空之前设置,如果强行多次设置会报错。
  2. 在命令中使用绝对路径,不要使用相对路径。
  3. 在停止和重载命令中可以使用 $MAINPID 代表主程序进程号
  4. 同时缺少 ExecStart 与 ExecStop 的服务单元是非法的,也就是必须至少明确设置其中之一
  5. 如果在绝对路径前加上可选的 “-“ 前缀,那么即使该进程以失败状态(例如非零的返回值或者出现异常)退出,也会被视为成功退出,但同时会留下错误日志。

举个例子

[Unit]
Description=Signal App
After=network.target

[Service]
WorkingDirectory=/opt/heroku-python
ExecStartPre=/usr/bin/echo before start
ExecStart=/root/miniconda3/bin/python kill_signal.py
ExecStartPost=/usr/bin/echo after start
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -INT $MAINPID
ExecStopPost=/usr/bin/echo after stop

[Install]
WantedBy=multi-user.target
# -*- coding: utf-8 -*-

import os
import time
import logging
import signal

logger = logging.getLogger(__name__)
logging.basicConfig(
    level=logging.INFO,
    format='%(name)-25s %(asctime)s %(levelname)-8s %(lineno)-4d %(message)s',
    datefmt='[%Y %b %d %a %H:%M:%S]',
)


def receive_signal(signum, stack):
    logger.info('Received: %s', signum)


if __name__ == '__main__':

    # Register signal handlers
    signal.signal(signal.SIGHUP, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGINT, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGQUIT, receive_signal)
    # signal.signal(signal.SIGKILL, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGTERM, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGTSTP, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGCONT, receive_signal)

    signal.signal(signal.SIGUSR1, receive_signal)
    signal.signal(signal.SIGUSR2, receive_signal)

    # Print the process ID so it can be used with 'kill'
    # to send this program signals.
    logger.info('My PID is: %s', os.getpid())

    for i in range(20):
        logger.info('Waiting...')
        time.sleep(30)

程序运行十分钟,可以用接收信号并打印出来。

运行过程多次调试后发现,其实一般程序代码只需要配置 ExecStart 即可。

如果有 reload 需求,则配置一下 ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID

然后 stop 是可以不用配置的,因为提供 ExecStop 只是给一个体面的结束方式,如果能体面的结束,systemd 就让程序体面的结束,如果不能体面的结束,systemd 就让程序体面的结束。

在单元停止时,默认会对单元里的 services 所有进程都发送一个 SIGTERM 的结束信号,然后立刻紧接着再发送一个 SIGCONT 信号,杀死并挂起大礼包之后,已经相当于 kill 了所有进程,死的体面。

在等待结束超时时间之后,默认是 90 秒,如果进程还没死,就会再发送一个 SIGKILL ,强行杀死进程,死的干净。

不过这些都是可以配置的,具体详见 systemd.kill 中文手册

启动类型

Type 定义单元的启动类型,默认为 simple

如果启动运行命令确实不是一个可以持续运行的程序,也可以通过设置 RemainAfterExit=yes 让服务启动后,就认为其还在活跃状态。

举个例子

(base) [[email protected] system]# systemctl cat once
# /etc/systemd/system/once.service
[Unit]
Description=Once App
After=flasky.service

[Service]
#Type=oneshot
ExecStartPre=/usr/bin/echo before once start
#ExecStart=/usr/bin/echo start
ExecStart=/usr/bin/echo start again
ExecStartPost=/usr/bin/echo after one start
ExecReload=/usr/bin/echo once reload
ExecStop=/usr/bin/echo stop once stop
ExecStopPost=/usr/bin/echo after once stop
RemainAfterExit=yes
(base) [[email protected] system]# systemctl start once
(base) [[email protected] system]# systemctl status once
● once.service - Once App
   Loaded: loaded (/etc/systemd/system/once.service; static; vendor preset: disabled)
   Active: active (exited) since Fri 2020-06-26 18:14:25 UTC; 26s ago
  Process: 10472 ExecStartPost=/usr/bin/echo after one start (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 10471 ExecStart=/usr/bin/echo start again (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 10470 ExecStartPre=/usr/bin/echo before once start (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 10471 (code=exited, status=0/SUCCESS)

Jun 26 18:14:25 vultrguest systemd[1]: Starting Once App...
Jun 26 18:14:25 vultrguest echo[10470]: before once start
Jun 26 18:14:25 vultrguest echo[10471]: start again
Jun 26 18:14:25 vultrguest echo[10472]: after one start
Jun 26 18:14:25 vultrguest systemd[1]: Started Once App.

status 的输出

自动重启

在服务启动时,或许会因为某些原因而启动失败,是否配置重启。

用户组

Install

安装部分,如何配置开机启动

主要命令 WantedBy 该服务所在的服务组,可以通过 systemctl get-default 获取默认的服务组,一般都是 multi-user.target.

实际上,一般常用的就两个服务器

所以在使用 systemctl enable xxxx 配置开机启动之后,配置文件会被创建软链到 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants 中。

使用命令

查看所有服务单元

systemctl list-units 		

列出所有配置文件

systemctl list-unit-files

重新加载修改过的服务配置文件

systemctl daemon-reload

只要写一个 ExecStart ,就会自动配置启动,关闭和重启命令

systemctl start gunicorn  			# 启动
systemctl stop gunicorn  			# 关闭
systemctl restart gunicorn  		# 重启

然后可以查看运行状态

systemctl status 					# 查看系统状态
systemctl status gunicorn 			# 查看运行状态
systemctl show gunicorn 			# 查看服务详情
systemctl cat gunicorn 				# 查看配置文件

还有开机启动和关闭开机启动

systemctl enable gunicorn  				# 开启启动
systemctl disable gunicorn  			# 关闭开机启动

如果你需要开机启动的话,使用 systemctl enable xxxx 来开启,然后就会在 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants 中建一个软链,如果你的 Target 是 multi-user 的话。

Systemd

Systemd 是 Linux 系统工具,不仅仅是用来管理服务,而且是管理整个 Linux 的系统启动周期。

systemctl是 Systemd 的主命令,用于管理系统。

# 重启系统
$ sudo systemctl reboot

# 关闭系统,切断电源
$ sudo systemctl poweroff

# CPU停止工作
$ sudo systemctl halt

# 暂停系统
$ sudo systemctl suspend

# 让系统进入冬眠状态
$ sudo systemctl hibernate

# 让系统进入交互式休眠状态
$ sudo systemctl hybrid-sleep

# 启动进入救援状态(单用户状态)
$ sudo systemctl rescue

systemd-analyze 命令用于查看启动耗时。


# 查看启动耗时
$ systemd-analyze                                                                                       

# 查看每个服务的启动耗时
$ systemd-analyze blame

# 显示瀑布状的启动过程流
$ systemd-analyze critical-chain

# 显示指定服务的启动流
$ systemd-analyze critical-chain atd.service

hostnamectl 命令用于查看当前主机的信息。

# 显示当前主机的信息
$ hostnamectl

# 设置主机名。
$ sudo hostnamectl set-hostname rhel7

localectl 命令用于查看本地化设置。

# 查看本地化设置
$ localectl

# 设置本地化参数。
$ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8
$ sudo localectl set-keymap en_GB

timedatectl 命令用于查看当前时区设置。

# 查看当前时区设置
$ timedatectl

# 显示所有可用的时区
$ timedatectl list-timezones                                                                                   

# 设置当前时区
$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York
$ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
$ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS

loginctl 命令用于查看当前登录的用户。

# 列出当前session
$ loginctl list-sessions

# 列出当前登录用户
$ loginctl list-users

# 列出显示指定用户的信息
$ loginctl show-user root

日志管理

使用 status 只能看到最后的10条日志,如果想要看到完整的日志使用 journalctl -u flasky , 加上 -f 实时滚动。

实际上 journalctl 是用来查看全部的 Linux 系统启动服务日志的,配置文件在 /etc/systemd/journald.conf

之前使用 dmesg 查看系统启动日志 使用 journalctl 也可以用来查看启动日志,journalctl -k 只看内核日志。

功能强大,用法很多,抄一份过来

# 查看所有日志(默认情况下 ,只保存本次启动的日志)
$ sudo journalctl

# 查看内核日志(不显示应用日志)
$ sudo journalctl -k

# 查看系统本次启动的日志
$ sudo journalctl -b
$ sudo journalctl -b -0

# 查看上一次启动的日志(需更改设置)
$ sudo journalctl -b -1

# 查看指定时间的日志
$ sudo journalctl --since="2012-10-30 18:17:16"
$ sudo journalctl --since "20 min ago"
$ sudo journalctl --since yesterday
$ sudo journalctl --since "2015-01-10" --until "2015-01-11 03:00"
$ sudo journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago"

# 显示尾部的最新10行日志
$ sudo journalctl -n

# 显示尾部指定行数的日志
$ sudo journalctl -n 20

# 实时滚动显示最新日志
$ sudo journalctl -f

# 查看指定服务的日志
$ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd

# 查看指定进程的日志
$ sudo journalctl _PID=1

# 查看某个路径的脚本的日志
$ sudo journalctl /usr/bin/bash

# 查看指定用户的日志
$ sudo journalctl _UID=33 --since today

# 查看某个 Unit 的日志
$ sudo journalctl -u nginx.service
$ sudo journalctl -u nginx.service --since today

# 实时滚动显示某个 Unit 的最新日志
$ sudo journalctl -u nginx.service -f

# 合并显示多个 Unit 的日志
$ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today

# 查看指定优先级(及其以上级别)的日志,共有8级
# 0: emerg
# 1: alert
# 2: crit
# 3: err
# 4: warning
# 5: notice
# 6: info
# 7: debug
$ sudo journalctl -p err -b

# 日志默认分页输出,--no-pager 改为正常的标准输出
$ sudo journalctl --no-pager

# 以 JSON 格式(单行)输出
$ sudo journalctl -b -u nginx.service -o json

# 以 JSON 格式(多行)输出,可读性更好
$ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq
 -o json-pretty

# 显示日志占据的硬盘空间
$ sudo journalctl --disk-usage

# 指定日志文件占据的最大空间
$ sudo journalctl --vacuum-size=1G

# 指定日志文件保存多久
$ sudo journalctl --vacuum-time=1years

参考文档

Systemd 入门教程:命令篇
Systemd 入门教程:实战篇
systemd.service 中文手册
How To Set Up Django with Postgres, Nginx, and Gunicorn on Ubuntu 16.04


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