hey，又和大家见面了。不知道大家有没有这样一个需求，已经运行了一个python脚本A，但是呢，想用这个脚本A运行其他脚本，来管理脚本并获取脚本的标准输出。比如执行bash脚本（查看进程，查看机器配置信息等），运行其他辅助脚本等（包括不限于python脚本等）。
话不多说，我们来看看如何实现。不过在实现之前，我们需要把这个问题分类。第一类为：在python脚本中运行非python脚本。第二类为：在python脚本中运行python脚本。为什么要这样分呢？因为我们的主脚本为python，所有对于python脚本有特殊优待！那么，我们就一个类一个类的看看如何实现。
首先我们用一个简单的bash脚本test.sh来进行测试:
ls -l # 查看当前目录的文件及文件夹详情
sleep 5 # 休眠5s
echo "sleep over" # 打印输出 sleep over我们的目标就是在python脚本中运行该脚本。
直接运行脚本bash test.sh，输出如下：
total 24
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 1968 Oct 14 22:03 README.md
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 162 Oct 14 21:56 run_bash.py
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 32 Oct 14 22:01 test.sh
sleep over
该函数比较直接，system中的参数就作为cmd命令，并开启一个子shell执行该命令，运行代码如下：
bash_cmd = "bash test.sh"
def system_run() -> None:
"""os.system 运行"""
print("os.system start!")
os.system(bash_cmd)运行函数后，结果如下：
os.system start!
total 24
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 1968 Oct 14 22:03 README.md
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 162 Oct 14 21:56 run_bash.py
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 32 Oct 14 22:01 test.sh
sleep over
我们可以看到，打印输出的结果在也出现在了我们运行的python脚本中（当然，你可能这是理所当然的，实际并不如此，其实这里os.system帮我们做了输出重定向，将bash脚本的stdout，重定向当前运行python脚本的进程的stdout了，可能比较复杂，后面的例子中我们会讲解）。
让我们看看进程有什么变化，运行python脚本前的进程信息(...省略了完整信息)：
# ps 这里只有我们开的两个zsh（shell窗口的一种，运行该命令打开的窗口）窗口
PID TTY TIME CMD
5230 ttys000 0:00.03 /Applications/iTerm.app...
5232 ttys000 0:00.21 -zsh
5056 ttys001 0:00.03 /Applications/iTerm.app...
5058 ttys001 0:00.63 -zsh
运行python脚本后的进程信息：
# python3 run_bash.sh 在其中一个shell运行脚本，另一个查看进程信息
PID TTY TIME CMD
5230 ttys000 0:00.03 /Applications/iTerm.app...
5232 ttys000 0:00.36 -zsh
5056 ttys001 0:00.03 /Applications/iTerm.app...
5058 ttys001 0:00.76 -zsh
5602 ttys001 0:00.03 /usr/local/Cellar/python/3.7.3...
5603 ttys001 0:00.00 bash test.sh
5605 ttys001 0:00.00 sleep 5
我们可以看到除了一个python脚本的进程，还有一个子shell脚本的进程同时还有一个sleep 5的进程（这个很明显是bash脚本中的命令，看来sleep 是单独运行一个阻塞进程）。在这里我们也可以思考一下刚才的输出重定向问题，我们这里有两个进程，为什么在bash进程中的输出在python进程中也能看到，而我们运行两个python进程A和B，正常情况下在A中只能看到A的输出，在B中只能看到B的输出？（是不是有点感觉了）
这个函数和os.system有相似点，不同运行的参数不同，并且，该函数有一个特效功能，就是代替进程！什么意思呢？我们一起来看看！
os.execv 为一系列函数，包括 execl execve execle....主要是能给的参数不同，不过都大同小异。
zsh_file = "/bin/zsh" # 如果没有zsh 可以替换为 bash
bash_cmd_list = ["bash", "test.sh"]
def os_exec_run() -> None:
"""替代当前进程的运行"""
print("python 正在运行")
time.sleep(5)
print("python 运行完毕，执行 bash 脚本")
os.execv(zsh_file, bash_cmd_list) # == os.execl(zsh_file, *bash_cmd_list)主要参数种类变了，第一个参数为可执行文件（linux中表现为文件有x权限），后面的参数表示执行的命令。好了，我们来看看运行效果。
我们同样开了两个zsh窗口，查看不同时候的进程运行状态，console 的结果就不展示了，相信大家都知道。这里我们展示在执行 os.execv 之前和之后的进程。
execv执行前的进程信息：
PID TTY TIME CMD
10892 ttys001 0:00.06 /Applications/iTerm.app/Contents/MacOS/iTerm2...
10899 ttys001 0:00.54 -zsh
14607 ttys001 0:00.03 /usr/local/Cellar/python/3.7.3/Frameworks/Python.framework/...
12085 ttys002 0:00.03 /Applications/iTerm.app/Contents/MacOS/iTerm2...
12087 ttys002 0:00.19 -zsh 我们可以看到，有两个zsh进程和一个python进程，正常操作。之前说到替换进程，那我们来看看运行bash脚本后有什么不同(请注意我们的python进程的PID)。
� execv执行后的进程信息：
10892 ttys001 0:00.06 /Applications/iTerm.app/Contents/MacOS/iTerm2...
10899 ttys001 0:00.54 -zsh
14607 ttys001 0:00.04 bash test.sh
14617 ttys001 0:00.00 sleep 5
12085 ttys002 0:00.03 /Applications/iTerm.app/Contents/MacOS/iTerm2...
12087 ttys002 0:00.22 -zsh sleep 5 的进程还在，但是python进程不见了！！！！！！我们再来看看PID,注意到了吗？之前python进程用的PID现在变成了我们的bash脚本进程，python进程直接被替代了！没错，这就是execv的神奇之处。好了，神奇归神奇。那么，有什么独特的用呢！！这才是关键。那我们就介绍一种常用场景，重启python程序，也就是常见的restart功能。
我们先写一段简单的脚本来进行测试该功能，取名是件难事，就随便取一个，restart,py:
import os
import sys
import time
def run(select_data: str) -> None:
if select_data == "a":
print("程序休眠1s")
time.sleep(1)
elif select_data == "b":
print("程序即将重启")
os.execv(sys.executable, ["python3"] + sys.argv) # 或者 ["python3", __file__]
elif select_data == "c":
print("程序即将退出")
sys.exit(0)
if __name__ == '__main__':
print("程序启动了！")
print("请选择功能：", "A. sleep 1 s", "B. 重启程序", "C. 结束程序", sep="\n")
while True:
select = input("请选择：").lower()
run(select)程序很简单，大家一看就懂，我们先运行一下看看效果。
$ python3 restart.py
程序启动了！
请选择功能：
A. sleep 1 s
B. 重启程序
C. 结束程序
请选择：>>> a
程序休眠1s
请选择：>>> b
程序即将重启
程序启动了！
请选择功能：
A. sleep 1 s
B. 重启程序
C. 结束程序
请选择：>>> c
程序即将退出
重启成功！就是这么顺畅！如果我们编写桌面软件，那么重启是必不可少的功能吧！依照这个特性，我们还能不断地换python脚本（emm。。我就是臆想一下。。用自己的手玩出新花样吧！）
当然，你对代码也会有疑问，我们简单解释一下：首先是sys.executable，返回的是当前python解释器的文件路径（也就是我们需要的可执行文件）。其次sys.argv返回的是一个列表，包括了执行python xxx xx x除python意外以外的所有参数，在这里我们就只有一个参数了(restart.py, 所以在这里我们也可以用__file__进行替代)。
额外注意要点：
如果你是这样执行脚本的：
./restart.py可以使用
os.execv(__file__, sys.argv)来运行该脚本。如果你是
python restart.py那么就跟我们演示代码的方法一致即可。
是不是很神奇，重启替换进程，一气呵成，pid也不会改变。但是，还有一种情况，我们需要管理脚本的话，使用这两种方法是不太好实现的。所以，我们继续介绍后面的高级操作，子进程管理。这部分东西比较多了，我们也不会一一讲述，只做抛砖引玉，先介绍一个简单的：os.popen
os.popen主要就是实现对一个子进程的管理，我们可以捕获子进程的标准输出（stdou），不同于os.system，如果我们不主动捕获stdout,那么子进程的输出我们在主进程是看不到的，同样，我们先编写一个简单的示例：
def os_popen_run() -> None:
"""使用os.popen 运行子进程"""
print("Start")
# bash_cmd = "zsh test.sh"
with os.popen(bash_cmd) as pipe:
for line in pipe.readlines():
print(line, end="") 通过查看源码我们可以看出，默认情况下，os.popen的mode参数为r，与文件操作的r类似，可读；os.popen返回的是一个新的对象，该对象有一个close用于关闭管道及进程，及io.TextIOWrapper对象的所有方法。主要是读操作相关方法。然后我们用 readlines进行等待，获取该进程所有的stdout并打印输出。输出结果如下：
Start
# 阻塞5s后出现的下面的输出
bash run start
total 56
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 11213 Oct 20 15:33 README.md
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 29 Oct 20 14:57 check_alive.py
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 630 Oct 17 21:56 restart.py
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 788 Oct 20 15:33 run_bash.py
-rw-r--r--@ 1 dustyposa staff 67 Oct 20 15:14 test.sh
sleep over
这样我们针对输出就能进行处理啦，比如重定向，数据清理之类。简单的，我们直接利用print进行重定向：
# 简单修改一下代码
with os.popen(bash_cmd) as pipe, open("bash_out.txt", "w", encoding="u8") as fp:
for line in pipe.readlines():
print(line, end="", file=fp) bash_out.txt就生成啦！数据当然和我们上面的输出结果一致。这样我们就能将输出结果保存到某些地方了！
简单介绍一下其他功能：
close方法
- 关闭标准输出的管道以及结束子进程并返回结束状态码，如果返回值为None的话，说明子进程正常退出，其余为异常退出（-N表示在POSIX中表示被信号N中断）。
read，readline，seek，同文件操作
flush 缓存刷新
fillno 返回文件描述符
isatty 如果流是交互式的（即连接到终端/ tty设备），则返回True。
实例化对象时，还有mode参数可以为w，和文件操作类似，就是写模式，
到这里，我们就可以控制标准输出了，但是，我们好像还不能控制子进程，比如：如何杀死子进程，如何给子进程发送信号，子如何检查子进程状态等。那怎么办呢？不急，我们看看os.popen的源码，其中有一段：
if mode == "r":
proc = subprocess.Popen(cmd,
shell=True,
stdout=subprocess.PIPE,
bufsize=buffering)
return _wrap_close(io.TextIOWrapper(proc.stdout), proc) 看一看函数名和参数，没错， subprocess.Popen就是我们的秘诀！
参考资料
https://stackoverflow.com/questions/8724557/how-to-run-a-python-script-from-another-python-script-and-get-the-returned-statu
https://stackoverflow.com/questions/3781851/run-a-python-script-from-another-python-script-passing-in-arguments
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/asyncio-subprocess.html?highlight=subprocess#asyncio.asyncio.subprocess.Process.returncodeos.execv:
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/os.html
https://blog.petrzemek.net/2014/03/23/restarting-a-python-script-within-itself/
https://stackoverflow.com/questions/44075953/python-execv-and-pipe-output
https://stackoverflow.com/questions/27606653/oserror-errno-8-exec-format-error/53639140#53639140
os.system
runpy
subprocess
os.popen
os.execv
eval
exec