Python调用外部程序的9种方式,你都知道吗?

前言

    外部程序,测试工程师经常使用adb,Python程序中调用adb,相对当前的Python程序,则为调用外部程序,你可能用过os.system()、os.popen()等方式,官方推荐subprocess模块中的run()函数,根据你的喜好,那种方式都可以使用,先罗列一点前置知识点,如果你还不知道这些术语,建议私下里学习一下,以后调用外部程序的话,就更顺手了!!!

1、标准输入

2、标准输出

3、标准错误

4、进程间同步

5、父进程、子进程

6、等待子进程、不等待子进程

7、信号

8、程序

9、进程树

10、退出状态码

第一种方式:os.system()

    os模块下的system()函数,用于执行外部程序,传入参数为具体命令,比如

import os

os.system("adb devices")

print("haha,我会等上面的程序执行完毕")

输出

List of devices attached

haha,我会等上面的程序执行完毕

特点1:List of devices attached 是 adb devices的标准输出,外部程序在子进程中的标准输出,会和python当前主进程的标准输出放置在一起输出,从进程角度看,子进程共享了父进程的标准输出!!

特点2:子进程执行外部命令(程序)时,会阻塞当前python当前进程的进度,所以你看到的是:haha,我会等上面的程序执行完毕的输出,python脚本程序作为父进程会等待子进程中的adb程序执行完毕后才会继续执行

特点3:os.system()根据平台的不同(类Linux或者Windows),返回值表示退出状态码

特点4:无法在程序中获取到外部程序的标准输出,不方便我们在程序处理,比如上面adb devies的例子中,List of devices attached这个字符串我们在程序中是拿不到的!

特点5:完全绕开了bash,与当前bash无关,而是直接执行了程序adb,所以如果命令中包含管道符、重定向,这些bash的特性,是不可以的。比如 adb devices | grep xxx,这样肯定不行,因为它并没有走shell!

特点6:标准错误也会和父进程中的输出在一起,即屏幕上

第二种方式:os.popen

os模块下的popen()函数,3个参数,第一个参数表示命令、第二个参数表示模式(r表示读管道、w表示写管道),第三个参数表示管道缓冲区大小,返回值是个类似file的对象,即os模块下的_wrap_close类的对象,每个返回值对象代表连接到管道的文件对象

import os

file_like = os.popen("adb devices")

print(file_like.read())

print("haha,我会等上面的程序执行完毕")

特点1:内部使用subprocess.Popen 实现

特点2:由于返回值的是一个代表管道的文件对象,read()方法可以获取外部程序的所有标准输出,返回的是一个字符串,这样就方便我们获取值来在程序中操作

特点3:返回值为代表管道的文件对象,还有一个readlines()方法,自动以换行符作为分隔符,返回一个包含所有标准输出的list,每行字符串为一个元素

特点4:waitstatus_to_exitcode() 可以将代表管道的文件对象中的 close()方法的返回值转为退出状态码

特点5:会阻塞当前主进程的执行流,作为父进程的python进程会等待子进程中的程序先执行完毕

第三种方式:subprocess.getoutput()

import subprocess

output = subprocess.getoutput("adb devices")

print(output)

print("等待外部程序执行结束")

subprocess模块下getoutput()函数,传入参数为命令

特点1:内部使用subprocess.getstatusoutput()实现

特点2:方便程序中获取外部程序的标准输出

特点3:同样会阻塞python主进程的执行,直到拿到外部程序的标准输出,即等待子进程执行结束

第四种方式:subprocess.getstatusoutput()

import subprocess

output = subprocess.getstatusoutput("adb devices")

print(output)

print("等待外部程序执行结束")

特点1:内部使用subprocess.check_output()

特点2:返回值是个元组,类似这样。(0, ‘List of devices attached\n’),第一个元素代表退出状态码、第二个元素代表标准输出,你可以根据需要使用这个函数,因为它有退出状态码,也有标准输出可以获取

特点3:同样会阻塞python主进程的执行,直到拿到外部程序的标准输出,即等待子进程执行结束

第五种方式:subprocess.check_output()

import subprocess

output = subprocess.check_output("adb devices")

print(output)

print("等待外部程序执行结束")

特点1:内部使用subprocess.run()

特点2:返回的是字节串对象,不是字符串对象,需要自行转换为字符串对象,这点尤其注意

特点3:可以控制标准错误、外部程序执行时间、录入标准输入、是否使用bash等等选项(注意:默认情况下并没有使用bash解释器)

特点4:退出状态码非0时,抛出异常为CalledProcessError,我们可以选择处理该异常,作为外部程序执行出错时的方案,这种是通过捕获异常来进行的业务逻辑

特点5:待续

第六种方式:subprocess.run()

import subprocess

output = subprocess.run("adb devices")

print(output)

print("等待外部程序执行结束")

输出

List of devices attached

CompletedProcess(args='adb devices', returncode=0)
等待外部程序执行结束

特点1:内部使用subprocess.Popen类,每个Popen对象代表子进程

特点2:默认外部程序的标准输出,使用python进程器主进程的标准输出

特点3:默认返回为CompletedProcess对象

特点4:这个可以更灵活的控制子进程中执行的程序,标准输入、标准输出、标准错误、退出状态码等等随便拿着用

特点5:同样会等待子进程执行完毕

第七种方式:subprocess.Popen

import subprocess

child = subprocess.Popen("adb devices")

print(child)

print("等待外部程序执行结束")

输出

<Popen: returncode: None args: ['a', 'd', 'b', ' ', 'd', 'e', 'v', 'i', 'c',...>
等待外部程序执行结束
List of devices attached

特点1:可以最大程度的控制子进程中执行外部程序的过程,越来越手动了……

特点2:替代os模块在子进程中执行程序

特点3:返回的是Popen对象

特点4:默认不等待子进程中的外部程序执行完毕,需要等待,则必须显式的调用child.wait()

特点5:标准输出与父进程共用

 第八种方式:subprocess.call()

import subprocess

output = subprocess.call("adb devices")

print(output)

print("等待外部程序执行结束")

特点1:返回值为退出状态码

特点2:同样会等待子进程执行程序结束

第九种方式:subprocess.check_call()

import subprocess

output = subprocess.check_call("adb devices")

print(output)

print("等待外部程序执行结束")

特点1:依赖subprocess.call()

特点2:返回值退出状态码,非0时返回CalledProcessError对象

总结

1、官方提供这么多执行外部程序的方式,与标准的制定有关,每个方式都不完美,但总有适合你需求,如果你想精确写一些业务逻辑就用subprocess.Popen,如果你只想看退出状态码,则也可以使用仅返回退出状态码的方式

2、它们都会阻塞当前进程,除了subprocess.Popen,需要显式调用wait()方法

3、官方建议使用subprocess下的方式,而不建议使用os下的方式

4、subprocess模块的源码非常值得一读

5、肯定还有其他调用外部程序的方式,不过这些真的够用了

6、两个思路:不想阻塞当前父进程的执行流,可以采取开启新的线程去等待外部程序的执行,另一种则是采用subprocess.Popen,干脆就不等待子进程的执行流!

7、你明白了嘛?不明白,多跑几遍就明白了!

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心中带点小风骚的头像心中带点小风骚普通用户
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