Python中的resource()函数：探索资源管理的神器

在Python中，resource模块提供了一个资源管理器，用于执行类似于CPU时间，文件描述符和内存等系统资源的管理。它允许我们查询和控制各种资源的限制和使用情况。 resource模块提供了一组与进程相关的资源操作函数。

resource模块支持以下几个函数：

1. resource.getrusage(who)

这个函数返回一个namedtuple，其中包含与who相关的资源使用情况的信息。who参数可以是如下之一：

- resource.RUSAGE_SELF：返回当前进程的资源使用情况

- resource.RUSAGE_CHILDREN：返回所有已经终止并已被父进程收集的子进程的资源使用情况

返回的namedtuple包含以下字段：

- ru_utime：用户CPU时间的数量，以秒为单位。

- ru_stime：系统CPU时间的数量，以秒为单位。

- ru_maxrss：当前进程所使用的最大的常驻内存的数量，以字节为单位。

- ru_ixrss：已在内核中分配的共享内存的数量，以字节为单位。

- ru_idrss：已在内核中分配的非共享内存的数量，以字节为单位。

- ru_isrss：已分配给进程的堆栈页的数量，以字节为单位。

- ru_minflt：进程在内存中请求页面且未引起页面错误的次数。

- ru_majflt：进程在内存中请求页面并引起页面错误的次数。

- ru_nswap：进程交换的次数。

- ru_inblock：进程从块设备读取的块数。

- ru_oublock：进程写入块设备的块数。

- ru_msgsnd：发送的消息数。

- ru_msgrcv：接收到的消息数。

- ru_nsignals：接收到的信号数。

- ru_nvcsw：上下文切换的次数，进程从一个虚拟CPU切换到另一个虚拟CPU时，或者进程在内核中进行操作时切换到用户态。

- ru_nivcsw：非自愿上下文切换的次数, 进程不是通过自己的操作进行上下文切换的，因此被迫放弃当前的CPU。

以下是使用getrusage()的一个例子：

   import resource

   # 获取当前进程的资源使用情况
   usage = resource.getrusage(resource.RUSAGE_SELF)

   print("用户CPU时间:", usage.ru_utime)
   print("系统CPU时间:", usage.ru_stime)
   print("最大常驻内存:", usage.ru_maxrss)
   print("已分配的共享内存:", usage.ru_ixrss)
   print("已分配的非共享内存:", usage.ru_idrss)
   print("已分配的堆栈页:", usage.ru_isrss)
   print("未引起页面错误的内存请求次数:", usage.ru_minflt)
   print("引起页面错误的内存请求次数:", usage.ru_majflt)
   print("交换次数:", usage.ru_nswap)
   print("从块设备读取的块数:", usage.ru_inblock)
   print("写入块设备的块数:", usage.ru_oublock)
   print("发送的消息数:", usage.ru_msgsnd)
   print("接收到的消息数:", usage.ru_msgrcv)
   print("接收到的信号数:", usage.ru_nsignals)
   print("上下文切换次数:", usage.ru_nvcsw)
   print("非自愿上下文切换次数:", usage.ru_nivcsw)
   

输出结果类似于以下内容：

   用户CPU时间: 0.12345
   系统CPU时间: 0.54321
   最大常驻内存: 8192
   已分配的共享内存: 0
   已分配的非共享内存: 4096
   已分配的堆栈页: 8192
   未引起页面错误的内存请求次数: 10
   引起页面错误的内存请求次数: 5
   交换次数: 0
   从块设备读取的块数: 100
   写入块设备的块数: 50
   发送的消息数: 20
   接收到的消息数: 15
   接收到的信号数: 30
   上下文切换次数: 1000
   非自愿上下文切换次数: 500
   

2. resource.setrlimit(resource, limits)

这个函数允许我们设置进程的资源限制。resource参数可以是下面列出的其中之一：

- resource.RLIMIT_AS：进程可用的虚拟地址空间的最大字节数。

- resource.RLIMIT_CORE：core文件的最大字节数。

- resource.RLIMIT_CPU：运行的最大CPU时间，单位为秒。

- resource.RLIMIT_DATA：进程数据段的最大字节数。

- resource.RLIMIT_FSIZE：可以创建的文件的最大字节数。

- resource.RLIMIT_MEMLOCK：进程使用mlock调用锁定的内存的最大字节数。

- resource.RLIMIT_NOFILE：进程打开的最大文件描述符数。

- resource.RLIMIT_NPROC：进程创建的最大子进程数。

- resource.RLIMIT_RSS：进程可使用的内存的最大字节数。

- resource.RLIMIT_STACK：进程堆栈的最大字节数。

limits参数是一个包含soft limit和hard limit的2元组。soft limit是可以被进程修改的资源限制，hard limit是操作系统强制执行的资源限制。

这是一个使用setrlimit()的示例，用于设置进程的文件描述符数量限制：

   import resource

   # 设置文件描述符数量限制
   resource.setrlimit(resource.RLIMIT_NOFILE, (1024, 1024))

   # 获取文件描述符数量限制
   limit = resource.getrlimit(resource.RLIMIT_NOFILE)

   print("软限制:", limit[0])
   print("硬限制:", limit[1])
   

输出结果类似于以下内容：

   软限制: 1024
   硬限制: 1024
   

3. resource.getrlimit(resource)

这个函数返回进程的资源限制。resource参数的取值范围与setrlimit()中相同。

这是一个使用getrlimit()的示例，用于获取进程的堆栈大小限制：

   import resource

   # 获取堆栈大小限制
   limit = resource.getrlimit(resource.RLIMIT_STACK)

   print("软限制:", limit[0])
   print("硬限制:", limit[1])
   

输出结果类似于以下内容：

   软限制: 8388608
   硬限制: 67108864
   

resource()函数提供了管理和查询进程资源使用的功能，并允许我们设置资源限制。这使我们能够更好地管理和控制进程的资源使用情况，以优化性能和稳定性。