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上文提到如何使用Python通过WMI获取Windows系统信息，而本文将演示如何通过Windows服务框架包装监控数据轮询及数据发布任务。在《利用Linux守护进程机制完成一个简单系统监控demo》这篇博文中，我提到希望目标监控agent满足易用性、扩展性、稳定性以及可控性四大特点，其中稳定性是重中之重，它保证agent能够在不过多占用系统资源的情况下忠实可靠地完成轮询任务。在Linux系统中我们用一个Python实现的守护进程框架实现了这个目标，而至于Windows平台，由于进程管理方式的差异，我们不能沿用Linux的方法，但Windows的服务框架为我们提供了一种更方便的方法来实现这个目标，下面是具体的使用方法。
#coding:utf-8
# PollManager.py
import win32serviceutil
import win32service
import win32event
import win32evtlogutil
import time
import json
import urllib2
import traceback
from WinPollster import WinPollster
def wr_data(url, obj):
‘‘‘Write data/parameter through HttpServer.‘‘‘
data = json.dumps(obj)
res = None
try:
req = urllib2.Request(url, data, {‘Content-Type‘: ‘application/json‘})
res = urllib2.urlopen(req, timeout=5)
return res.read()
except Exception, err:
return False
finally:
if res:
res.close()
class PollManager(win32serviceutil.ServiceFramework):
_svc_name_ = "agent_poll_manager"
_svc_display_name_ = "agent_poll_manager"
_wp = None
_wr_url = None
_poll_intvl = None
def __init__(self, args):
win32serviceutil.ServiceFramework.__init__(self, args)
self.hWaitStop = win32event.CreateEvent(None, 0, 0, None)
self._wr_url = ‘http://127.0.0.1:8655/‘
self._wp = WinPollster()
self._poll_intvl = 20
print ‘Service start.‘
def SvcDoRun(self):
import servicemanager
servicemanager.LogMsg(servicemanager.EVENTLOG_INFORMATION_TYPE,servicemanager.PYS_SERVICE_STARTED,(self._svc_name_, ‘‘))
self.timeout=100
while True:
rc=win32event.WaitForSingleObject(self.hWaitStop,self.timeout)
if rc == win32event.WAIT_OBJECT_0:
break
else:
wr_obj = self._wp.combine()
if wr_obj:
# Write to Http Server
wr_data(‘%s%s‘ %(self._wr_url, ‘setdata‘), wr_obj)
# Append to file
f=open(‘c:\\time.txt‘,‘a‘)
f.write(‘%s %s‘%(str(wr_obj), ‘\n‘))
f.close()
time.sleep(self._poll_intvl)
return
def SvcStop(self):
self.ReportServiceStatus(win32service.SERVICE_STOP_PENDING)
win32event.SetEvent(self.hWaitStop)
print ‘Service stop‘
return
if __name__==‘__main__‘:
win32serviceutil.HandleCommandLine(PollManager)
win32serviceutil.ServiceFramework是封装得很好的Windows服务框架，PollManager类通过继承它并重写SvcDoRun和SvcStop方法就能获得Windows服务的功能，其中需要做的事情在SvcDoRun中定义。在这个例子中，我将轮询任务封装在While True循环中，每个20秒获取一次系统信息，数据封装成JSON格式后追加写入c:\data_sample.txt文件中。代码中wr_data函数的作用我会在下面提到。
使用方法非常简单，在Windows shell下:
# 安装服务 python PollManager.py install # 启动服务 python PollManager.py start # 停止服务 python PollManager.py stop
就可以完成对服务的启动，是不是很简单？并且你能够通过Windows服务管理器查看并管理这个服务，设定工作模式、恢复策略以及查看日志等。通过这个服务框架，能够比较轻松的管理自定义的服务。需要注意的一点是，必须在Administrator账户下才能使用此服务框架，否则会报拒绝访问的错误。
当轮询任务每隔20秒一次忠实的执行同时，除了写入文件中，我们还需要一个对外提供数据的接口，在这个例子中，我将同样使用Windows服务框架包装一个Http Server，功能很简单，就是提供数据的写入及读出功能。而PollManager通过调用wr_data函数将数据写入由Http
Server维护的缓冲区中。
# HttpServer.py
from BaseHTTPServer import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
from SocketServer import ThreadingMixIn
import threading
import json
from datetime import datetime
import time
import subprocess
import sys
# Look up the full hostname using gethostbuaddr() is too slow.
import BaseHTTPServer
def not_insance_address_string(self):
host, port = self.client_address[:2]
# Just only return host.
return ‘%s (no getfqdn)‘ % host
BaseHTTPServer.BaseHTTPRequestHandler.address_string = not_insance_address_string
class Handler(BaseHTTPRequestHandler):
content = {‘data‘:‘test‘}
intvl = 10
# timestamp of get from host
ts_get = ‘‘
def do_GET(self):
if self.path == ‘/getdata‘:
self.send_response(200)
self.send_header("Content-type", "text/json")
Handler.ts_get = time.asctime(time.localtime())
t_content = datetime.strptime(Handler.content[‘timestamp‘], "%a %b %d %H:%M:%S %Y")
t_last_get = datetime.strptime(Handler.ts_get, "%a %b %d %H:%M:%S %Y")
if (t_last_get - t_content).seconds < 60:
Handler.content[‘status‘] = ‘NORMAL‘
else:
Handler.content[‘status‘] = ‘POLLING_TIMEOUT‘
Handler.content[‘data‘] = {}
obj_str = json.dumps(Handler.content)
self.send_header("Content-Length", str(len(obj_str)))
self.end_headers()
self.wfile.write(obj_str.encode())
self.wfile.write(‘\n‘)
else:
self.send_response(404)
self.end_headers()
def do_POST(self):
if self.path == ‘/setdata‘:
length = self.headers[‘content-length‘]
data = self.rfile.read(int(length))
Handler.content = eval(data.decode())
self.send_response(200)
self.end_headers()
self.wfile.write(str(Handler.content))
self.wfile.write(‘\n‘)
else:
self.send_response(404)
self.end_headers()
class ThreadedHTTPServer(ThreadingMixIn, HTTPServer):
"""Handle requests in a separate thread."""
# Rewrite for service stop
def serve_forever(self):
self.stop_serving = False
while not self.stop_serving:
self.handle_request()
# Rewrite for service stop
def stop (self):
self.stop_serving = True
self.socket.close()
if __name__ == ‘__main__‘:
server = None
try:
server = ThreadedHTTPServer((‘0.0.0.0‘, 8655), Handler)
print ‘Starting server, use <Ctrl-C> to stop‘
server.serve_forever()
except:
if server:
server.socket.close()
在上面的代码中，通过继承BaseHTTPRequestHandler和ThreadingMixIn类包装了一个基于多线程的Http Server，它响应setdata和getdata两种操作，PollManager负责在轮询获取数据之后将数据存入Handler的content中作为缓冲，而外界可以通过getdata获取到缓冲区中的数据，并且当PollManager超过60秒没有写入新的数据时将数据缓冲区清空并设置超时标记。
下面，尝试用windows服务框架封装这个Http Server：
#coding:utf-8
# HttpServerManager.py
import win32serviceutil
import win32service
import win32event
import win32evtlogutil
import time
import traceback
from HttpServer import Handler
from HttpServer import ThreadedHTTPServer
class HttpServerManager(win32serviceutil.ServiceFramework):
_svc_name_ = "agent_http_server"
_svc_display_name_ = "agent_http_server"
_http_server = None
def __init__(self, args):
win32serviceutil.ServiceFramework.__init__(self, args)
self.hWaitStop = win32event.CreateEvent(None, 0, 0, None)
self._http_server = ThreadedHTTPServer((‘0.0.0.0‘, 8655), Handler)
print ‘Service start.‘
def SvcDoRun(self):
import servicemanager
servicemanager.LogMsg(servicemanager.EVENTLOG_INFORMATION_TYPE,servicemanager.PYS_SERVICE_STARTED,(self._svc_name_, ‘‘))
self._http_server.serve_forever()
return
def SvcStop(self):
self.ReportServiceStatus(win32service.SERVICE_STOP_PENDING)
self._http_server.stop()
win32event.SetEvent(self.hWaitStop)
print ‘Service stop‘
return
if __name__==‘__main__‘:
win32serviceutil.HandleCommandLine(HttpServerManager)
这里有一点需要注意，在HttpServer.py中ThreadedHTTPServer的server_forever方法负责启动Http Server，它将handle_request方法封装到While True循环中，这样如果直接执行python HttpServer.py，命令行会一直等待，并且打印接收到的http请求。但是这样一来当它被封装到win32serviceutil.ServiceFramework之中后，就无法通过SvcStop方法停止服务了，原因是无法获取服务停止的信号。所以解决方法是重写server_forever和stop方法，用布尔变量来控制循环的启停。这样一来，就能通过Windows服务框架进行统一的控制了。
# 安装服务 python HttpServerManager.py install # 启动服务 python HttpServerManager.py start # 停止服务 python HttpServerManager.py stop
这样，当启动PollManager和HttpServerManager两个服务之后，polling task将20秒一次获取监控信息并通过setdata设置到Http Server中，而外界能够通过getdata方法进行获取，除此之外可以添加身份验证、监控参数设置等其他扩展功能。下图为agent的组织结构图：
总结：
本文通过两个例子演示了如何用Windows服务框架封装一个任务，本例所示的监控agent通过PollManager完成对系统信息的获取，同时通过HttpServerManager完成对数据的发布，两个服务运行相对独立不存在任务的相互阻塞问题，并且windows服务框架能够提供比较好的服务管理、故障恢复以及错误排查功能。
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