Python3 进阶|调用外部第三方程序

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Python经常被用来开发自动化程序。

自动化程序往往需要调用其它的程序。

比如，我们要开发一个自动安装系统的程序，其中有一个步骤 需要从网络下载一个文件。

如果我们自己去开发下载文件的代码，实现包括断点续传等功能，就会花费很多时间。

而下载文件有现成的做的非常好的工具 wget。 可用实现高效的下载大文件、断点续传等功能。

这时，我们可以在代码里面调用 wget 程序， 而不是自己开发下载代码。

这就是我们经常做的，在我们的Python程序中 调用其它程序 帮我们实现功能。

Python中调用外部程序主要是通过两个方法实现的， 一个是os库的 system 函数，另外一个是 subprocess 库。

os.system函数

使用os库的 system 函数 调用其它程序 是非常方便的。

就把命令行内容 作为 system 函数的参数 即可

比如，我们要使用wget下载 nginx 安装包，如果在命令行执行 是这样的

d:\tools\wget http://mirrors.sohu.com/nginx/nginx-1.13.9.zip

那么在Python程序中调用，就可以像这样

import os
cmd = r'd:\tools\wget http://mirrors.sohu.com/nginx/nginx-1.13.9.zip'
os.system(cmd)

print('下载完毕')

Windows上的wget可以 点击这里 下载。 这个程序不用安装，直接在命令行里使用即可

运行一下，上面的Python程序，怎么样？是不是就下载好了？

调用程序的命令行，就是一个字符串。 所以如果这个命令需要什么参数，我们把它加入字符串就可以了。

比如，我们安装测试环境的时候， 安装包的名称 由于 版本号不同，是经常会变化的。

可以运行时，让用户输入版本，然后再填入命令行字符串中。

比如：

import os

version = input('请输入安装包版本:')
cmd = fr'd:\tools\wget http://mirrors.sohu.com/nginx/nginx-{version}.zip'
os.system(cmd)

print('下载完毕')

细心的同学可能会发现，上面的程序运行的时候， 一直要等到下载完毕， 最后才打印出 '下载完毕' 这句话来。

原来， os.system 函数调用外部程序的时候， 必须要等被调用程序执行结束， 才会接着往下执行代码。 否则就会一直等待。

os.system 函数没法获取 被调用程序输出到终端窗口的内容。 如果需要对被调用程序的输出信息进行处理的话， 可以使用 subprocess 模块

os.startfile 函数

如果我们想达到类似文件浏览器双击打开一个文件的效果可以使用 os.startfile 函数。

这个函数的参数可以是任何 非可执行程序 文件

os.startfile('d:\\统计数据.xlsx')

可以调用该xlsx对应的关联程序（Excel）来打开该文件。

subprocess 模块

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subprocess 模块提供了 更多的 调用外部程序的功能。

首先，我们可以获取外部程序输出到屏幕的内容。 这在自动化的时候，非常有用。 可以用来判断外部程序执行结果是否成功， 或者获取我们要分析的数据。

比如，我们要分析当前C盘可用空间是否不足10%，如果不足，就显示空间告急。

可以使用 subprocess里面的 Popen类，

如下所示 （注意：该代码要以管理员权限运行）

from subprocess import PIPE, Popen

# 返回的是 Popen 实例对象
proc = Popen(
    'fsutil volume diskfree c:',
    stdin  = None,
    stdout = PIPE,
    stderr = PIPE,
    shell=True)

# communicate 方法返回 输出到 标准输出 和 标准错误 的字节串内容
# 标准输出设备和 标准错误设备 当前都是本终端设备
outinfo, errinfo = proc.communicate()

# 注意返回的内容是bytes 不是 str ，我的是中文windows，所以用gbk解码
outinfo = outinfo.decode('gbk')
errinfo = errinfo.decode('gbk')
print (outinfo)
print ('-------------')
print (errinfo)

outputList = outinfo.splitlines()

# 剩余量
free  = int(outputList[0].split(':')[1].replace(',','').split('(')[0].strip())

# 总空间
total = int(outputList[1].split(':')[1].replace(',','').split('(')[0].strip())

if (free/total < 0.1):
    print('!! 剩余空间告急！！')
else:
    print('剩余空间足够')

其中 communicate 方法会返回 两个字符串对象。分别对应 被调用程序 输出到 标准输出 和 标准错误 的字节串内容。

命令行程序运行的时候会自动打开 标准输出设备文件 和 标准错误设备文件， 缺省情况下，两者 都是对应当前终端设备。我们可以简单理解为 就是屏幕。

所以这个方法返回的就是 屏幕上显示的内容。但是这个返回的是 bytes 字节串，不是 str 字符串。

前面我们已经学过，bytes要解码为str，就需要调用 decode方法。 我的是中文windows，所以通常外部程序输出的都是gbk编码的字节串。 所以参数指定为gbk。

有的时候，启动外部程序后，我们的Python程序本身并不需要等待外部程序结束。

比如，我们启动 wget下载命令， 下载1个文件。让它下载就可以了， 然后我们的程序还要继续去做其他的任务。

这时候， 我们就不能用os.system， 因为它会等待 外部程序结束。

我们可以用subprocess里面的Popen，像这样

from subprocess import Popen
proc = Popen(
        args='wget http://xxxxserver/xxxx.zip',
        shell=True
    )

print ('让它下载，我们接下来做其他事情。。。。')