Python獲取系統性能信息

在開發和維護應用程序的過程中，瞭解系統的性能狀態是至關重要的。這不僅可以幫助我們優化程序的運行效率，還可以及時發現並解決潛在的問題。Python 作為一種強大的編程語言，提供了多種方式來獲取系統的性能信息。本文將介紹如何使用 psutil 庫來獲取包括CPU、內存、磁盤和網絡在內的系統性能數據。

安裝 psutil

psutil（Process and System Utilities）是一個跨平台庫，用於檢索有關正在運行的進程和系統利用率（CPU、內存、磁盤、網絡等）的信息。首先，我們需要安裝這個庫：

pip install psutil

獲取 CPU 信息

CPU 使用率

獲取當前的 CPU 使用率非常簡單，可以使用 cpu_percent() 函數：

import psutil

# 獲取當前CPU的使用率
print(f"CPU使用率: {psutil.cpu_percent(interval=1)}%")

CPU 核心數

如果你想了解系統的 CPU 核心數，可以使用 cpu_count() 函數：

# 獲取CPU核心數
print(f"CPU核心數: {psutil.cpu_count(logical=True)}")

獲取 內存 信息

內存使用情況

要獲取內存使用情況，可以使用 virtual_memory() 函數，它返回一個命名元組，包含 total、available、percent、used 和 free 等屬性：

# 獲取內存信息
memory_info = psutil.virtual_memory()
print(f"總內存: {memory_info.total / (1024.0 ** 3):.2f} GB")
print(f"已用內存: {memory_info.used / (1024.0 ** 3):.2f} GB")
print(f"空閒內存: {memory_info.free / (1024.0 ** 3):.2f} GB")
print(f"內存使用率: {memory_info.percent}%")

獲取 磁盤 信息

磁盤分區信息

獲取磁盤分區信息可以使用 disk_partitions() 函數，它會列出所有可用的磁盤分區及其相關信息：

# 獲取磁盤分區信息
for partition in psutil.disk_partitions():
    print(f"設備: {partition.device}, 掛載點: {partition.mountpoint}, 文件系統類型: {partition.fstype}")

磁盤使用情況

對於每個磁盤分區，可以使用 disk_usage() 函數來獲取其使用情況：

# 獲取磁盤使用情況
for partition in psutil.disk_partitions():
    usage = psutil.disk_usage(partition.mountpoint)
    print(f"掛載點: {partition.mountpoint}, 總大小: {usage.total / (1024.0 ** 3):.2f} GB, 已用: {usage.used / (1024.0 ** 3):.2f} GB, 空閒: {usage.free / (1024.0 ** 3):.2f} GB, 使用率: {usage.percent}%")

獲取 網絡 信息

網絡接口信息

獲取網絡接口信息可以使用 net_if_addrs() 函數，它返回一個字典，其中鍵是網絡接口名稱，值是一個地址列表：

# 獲取網絡接口信息
for interface, addrs in psutil.net_if_addrs().items():
    for addr in addrs:
        print(f"接口: {interface}, 地址: {addr.address}, 子網掩碼: {addr.netmask}, 廣播地址: {addr.broadcast}")

網絡流量統計

要獲取網絡流量統計信息，可以使用 net_io_counters() 函數，它返回一個命名元組，包含發送和接收的數據量：

# 獲取網絡流量統計
net_io = psutil.net_io_counters()
print(f"發送字節數: {net_io.bytes_sent / (1024.0 ** 2):.2f} MB")
print(f"接收字節數: {net_io.bytes_recv / (1024.0 ** 2):.2f} MB")


Python 提供了多種庫來幫助開發者輕鬆地獲取這些信息。其中一個非常強大的庫是 psutil（Process and System Utilities），它是一個跨平台庫，用於檢索有關正在運行的進程和系統利用率（CPU、內存、磁盤、網絡等）的信息。

下面是一些使用 psutil 獲取系統性能信息的基本示例：

1. 安裝 psutil

首先，你需要安裝 psutil 庫。可以通過 pip 安裝：

pip install psutil

2. 獲取 CPU 使用率

import psutil

# 獲取 CPU 使用率
cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f"CPU Usage: {cpu_usage}%")

3. 獲取內存使用情況

import psutil

# 獲取內存信息
memory_info = psutil.virtual_memory()
print(f"Total Memory: {memory_info.total / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"Available Memory: {memory_info.available / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"Used Memory: {memory_info.used / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"Memory Percentage: {memory_info.percent}%")

4. 獲取磁盤使用情況

import psutil

# 獲取磁盤信息
disk_info = psutil.disk_usage('/')
print(f"Total Disk Space: {disk_info.total / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"Used Disk Space: {disk_info.used / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"Free Disk Space: {disk_info.free / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"Disk Usage Percentage: {disk_info.percent}%")

5. 獲取網絡接口信息

import psutil

# 獲取網絡接口信息
net_io = psutil.net_io_counters()
print(f"Bytes Sent: {net_io.bytes_sent}")
print(f"Bytes Received: {net_io.bytes_recv}")

6. 獲取系統啓動時間

import psutil
import datetime

# 獲取系統啓動時間
boot_time = datetime.datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time())
print(f"System Boot Time: {boot_time}")

7. 獲取當前系統所有進程信息

import psutil

# 獲取所有進程信息
for proc in psutil.process_iter(['pid', 'name', 'username']):
    print(proc.info)

以上示例展示瞭如何使用 psutil 庫來獲取系統的各種性能信息。這在開發監控工具或需要實時瞭解系統狀態的應用中非常實用。通過這些基礎示例，你可以根據自己的需求進一步擴展功能，例如將這些數據發送到遠程服務器進行集中管理，或者設置閾值警報等。在Python中，可以使用多種庫來獲取系統的性能信息，如CPU使用率、內存使用情況、磁盤I/O等。以下是一些常用的庫及其用法：

1. psutil 庫

psutil 是一個跨平台的庫，用於檢索有關正在運行的進程和系統利用率（CPU、內存、磁盤、網絡等）的信息。

安裝
pip install psutil
示例代碼
獲取CPU信息
import psutil

# 獲取CPU邏輯核心數
cpu_count = psutil.cpu_count(logical=True)
print(f"CPU邏輯核心數: {cpu_count}")

# 獲取CPU物理核心數
cpu_count_physical = psutil.cpu_count(logical=False)
print(f"CPU物理核心數: {cpu_count_physical}")

# 獲取CPU使用率
cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f"CPU使用率: {cpu_percent}%")
獲取內存信息
# 獲取內存信息
memory_info = psutil.virtual_memory()
print(f"總內存: {memory_info.total / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"已用內存: {memory_info.used / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"空閒內存: {memory_info.free / (1024 ** 3):.2f} GB")
print(f"內存使用率: {memory_info.percent}%")
獲取磁盤信息
# 獲取磁盤分區信息
disk_partitions = psutil.disk_partitions()
for partition in disk_partitions:
    print(f"設備: {partition.device}")
    print(f"掛載點: {partition.mountpoint}")
    print(f"文件系統類型: {partition.fstype}")
    usage = psutil.disk_usage(partition.mountpoint)
    print(f"總空間: {usage.total / (1024 ** 3):.2f} GB")
    print(f"已用空間: {usage.used / (1024 ** 3):.2f} GB")
    print(f"空閒空間: {usage.free / (1024 ** 3):.2f} GB")
    print(f"使用率: {usage.percent}%")
    print()
獲取網絡信息
# 獲取網絡接口信息
net_io_counters = psutil.net_io_counters(pernic=True)
for interface, stats in net_io_counters.items():
    print(f"接口: {interface}")
    print(f"發送字節數: {stats.bytes_sent}")
    print(f"接收字節數: {stats.bytes_recv}")
    print(f"發送包數: {stats.packets_sent}")
    print(f"接收包數: {stats.packets_recv}")
    print()

2. os 和 subprocess 庫

雖然 psutil 提供了更高級的功能，但有時你可能需要直接調用系統命令來獲取某些信息。這時可以使用 os 和 subprocess 庫。

示例代碼
獲取系統負載
import os

# 獲取系統負載
load_avg = os.getloadavg()
print(f"系統負載: {load_avg}")
執行系統命令
import subprocess

# 獲取系統信息
result = subprocess.run(['uname', '-a'], capture_output=True, text=True)
print(f"系統信息: {result.stdout}")

3. resource 庫

resource 庫可以用來獲取當前進程的資源使用情況，如CPU時間和內存使用量。

示例代碼
import resource

# 獲取當前進程的資源使用情況
usage = resource.getrusage(resource.RUSAGE_SELF)
print(f"用户CPU時間: {usage.ru_utime:.2f} 秒")
print(f"系統CPU時間: {usage.ru_stime:.2f} 秒")
print(f"最大駐留集大小: {usage.ru_maxrss * 1024} 字節")

這些庫和方法可以幫助你全面地獲取系統的性能信息。根據你的具體需求，可以選擇合適的工具和方法。