各位观众，掌声欢迎！今天咱们不聊诗和远方，也不谈星辰大海，咱们就聊聊你电脑里的“内幕”——进程和资源，以及如何用Python的psutil库来当一回“电脑侦探”。
一、 什么是psutil？ 为何我们要八卦它？
psutil（process and system utilities）是一个跨平台的 Python 库，它提供了一个统一的接口，让你能轻松访问系统运行的进程和系统利用率信息（CPU、内存、磁盘、网络等等）。
为啥要学它？ 想象一下，你写了个程序，跑起来发现CPU风扇狂转，电脑卡得像老牛拉破车，这时候，你是不是想揪出那个“罪魁祸首”？ 或者你想监控服务器资源，及时发现异常并报警，避免服务器崩溃？ psutil就是你的神器！
二、 安装 psutil： 磨刀不误砍柴工
安装非常简单，打开你的命令行，输入：
pip install psutil搞定！如果你用的是conda，那就：
conda install psutil三、 psutil 的基本用法： 让我们来摸摸电脑的脉搏
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获取进程列表：谁在偷偷摸摸干坏事？
import psutil # 获取所有进程的pid pids = psutil.pids() print(f"当前运行的进程数量：{len(pids)}") # 遍历所有进程，打印进程名和pid for pid in pids: try: process = psutil.Process(pid) print(f"PID: {pid}, Process Name: {process.name()}") except psutil.NoSuchProcess: print(f"PID: {pid} (进程已结束)") except psutil.AccessDenied: print(f"PID: {pid} (权限不足)")这段代码会列出所有正在运行的进程，包括它们的PID（进程ID）和进程名。 注意，有些进程可能因为权限问题无法访问。
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根据进程ID获取进程信息： 锁定目标，深入调查
import psutil pid = 1 # 替换为你感兴趣的进程ID，比如系统的init进程 try: process = psutil.Process(pid) print(f"进程名: {process.name()}") print(f"进程状态: {process.status()}") print(f"进程创建时间: {process.create_time()}") print(f"进程CPU占用率: {process.cpu_percent(interval=1)}%") # interval=1表示每隔1秒采样一次 print(f"进程内存占用(RSS): {process.memory_info().rss / (1024 * 1024):.2f} MB") # RSS 是实际使用的物理内存 print(f"进程打开的文件: {process.open_files()}") print(f"进程使用的线程数: {process.num_threads()}") except psutil.NoSuchProcess: print(f"PID为 {pid} 的进程不存在") except psutil.AccessDenied: print(f"无法访问PID为 {pid} 的进程，权限不足")这段代码会获取指定PID的进程的详细信息，包括进程名、状态、CPU占用率、内存占用等。
cpu_percent(interval=1)里面的interval=1非常重要，它表示每隔1秒采样一次CPU占用率。如果不设置，第一次调用会返回0.0，第二次调用才会返回实际值。 内存占用方面，memory_info().rss是Resident Set Size，表示进程实际使用的物理内存大小。 -
CPU信息： 了解电脑的“心脏”
import psutil # 获取CPU逻辑核心数 cpu_count = psutil.cpu_count() print(f"CPU逻辑核心数: {cpu_count}") # 获取CPU物理核心数 cpu_count_physical = psutil.cpu_count(logical=False) print(f"CPU物理核心数: {cpu_count_physical}") # 获取CPU利用率 cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1) print(f"CPU利用率: {cpu_percent}%") # 获取每个CPU核心的利用率 cpu_percent_per_cpu = psutil.cpu_percent(interval=1, percpu=True) print(f"每个CPU核心的利用率: {cpu_percent_per_cpu}") # 获取CPU时间信息（用户态、系统态、空闲态等） cpu_times = psutil.cpu_times() print(f"CPU时间信息: {cpu_times}") # 获取CPU频率信息 (需要管理员权限) try: cpu_freq = psutil.cpu_freq() print(f"CPU频率: {cpu_freq}") # current, min, max except PermissionError: print("获取CPU频率需要管理员权限")这段代码会告诉你CPU有多少个核心，以及每个核心的利用率。
cpu_count(logical=False)获取的是物理核心数，cpu_count()获取的是逻辑核心数（例如，如果你的CPU支持超线程，那么逻辑核心数是物理核心数的两倍）。cpu_times包含了CPU在不同状态下（用户态、系统态、空闲态等）运行的时间。 获取CPU频率可能需要管理员权限。 -
内存信息： 看看电脑的“记忆力”如何
import psutil # 获取内存信息 memory = psutil.virtual_memory() print(f"总内存: {memory.total / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f"可用内存: {memory.available / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f"已用内存: {memory.used / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f"内存使用率: {memory.percent}%") # 获取交换内存信息 (Swap) swap = psutil.swap_memory() print(f"交换内存总大小: {swap.total / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f"交换内存已用大小: {swap.used / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f"交换内存使用率: {swap.percent}%")这段代码会告诉你电脑的内存总量、可用内存、已用内存以及内存使用率。 还会告诉你交换内存（Swap）的使用情况。 交换内存是硬盘上的一块区域，当物理内存不够用时，操作系统会将一部分数据从物理内存转移到交换内存上。
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磁盘信息： 了解你的“硬盘空间”
import psutil # 获取磁盘分区信息 partitions = psutil.disk_partitions() for partition in partitions: print(f"分区设备: {partition.device}") print(f"分区挂载点: {partition.mountpoint}") print(f"分区文件系统类型: {partition.fstype}") try: disk_usage = psutil.disk_usage(partition.mountpoint) print(f" 总空间: {disk_usage.total / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f" 已用空间: {disk_usage.used / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f" 可用空间: {disk_usage.free / (1024 * 1024 * 1024):.2f} GB") print(f" 使用率: {disk_usage.percent}%") except PermissionError: print(" 没有权限访问该分区") # 有些系统分区可能需要管理员权限 # 获取磁盘IO统计信息 disk_io = psutil.disk_io_counters() print(f"磁盘读取次数: {disk_io.read_count}") print(f"磁盘写入次数: {disk_io.write_count}") print(f"磁盘读取字节数: {disk_io.read_bytes / (1024 * 1024):.2f} MB") print(f"磁盘写入字节数: {disk_io.write_bytes / (1024 * 1024):.2f} MB")这段代码会列出所有磁盘分区的信息，包括设备名、挂载点、文件系统类型、总空间、已用空间、可用空间以及使用率。 还会告诉你磁盘的IO统计信息，例如读取次数、写入次数、读取字节数和写入字节数。 注意，有些系统分区可能需要管理员权限才能访问。
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网络信息： 掌握电脑的“通信状况”
import psutil # 获取网络接口信息 network_interfaces = psutil.net_if_addrs() for interface, addresses in network_interfaces.items(): print(f"网络接口: {interface}") for address in addresses: print(f" 地址族: {address.family}") print(f" 地址: {address.address}") print(f" 网络掩码: {address.netmask}") print(f" 广播地址: {address.broadcast}") # 获取网络IO统计信息 network_io = psutil.net_io_counters() print(f"接收字节数: {network_io.bytes_recv / (1024 * 1024):.2f} MB") print(f"发送字节数: {network_io.bytes_sent / (1024 * 1024):.2f} MB") print(f"接收包数: {network_io.packets_recv}") print(f"发送包数: {network_io.packets_sent}")这段代码会列出所有网络接口的信息，包括接口名、IP地址、网络掩码、广播地址。 还会告诉你网络的IO统计信息，例如接收字节数、发送字节数、接收包数和发送包数。
四、 psutil 的高级用法： 成为真正的电脑侦探
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实时监控进程资源占用：揪出“资源大户”
import psutil import time def monitor_process(pid, interval=1): """ 实时监控进程的CPU和内存占用率 :param pid: 进程ID :param interval: 采样间隔，单位秒 """ try: process = psutil.Process(pid) while True: cpu_percent = process.cpu_percent(interval=interval) memory_percent = process.memory_percent() print(f"PID: {pid}, CPU: {cpu_percent}%, Memory: {memory_percent}%") time.sleep(interval) except psutil.NoSuchProcess: print(f"PID为 {pid} 的进程不存在") except KeyboardInterrupt: print("监控结束") if __name__ == '__main__': pid_to_monitor = int(input("请输入要监控的进程PID: ")) monitor_process(pid_to_monitor)这段代码可以实时监控指定进程的CPU和内存占用率。 你可以通过输入进程ID来指定要监控的进程。 程序会一直运行，直到你按下Ctrl+C来停止监控。
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进程管理： “生杀大权”在手
import psutil def kill_process(pid): """ 结束指定PID的进程 :param pid: 进程ID """ try: process = psutil.Process(pid) process.kill() print(f"已成功结束PID为 {pid} 的进程") except psutil.NoSuchProcess: print(f"PID为 {pid} 的进程不存在") except psutil.AccessDenied: print(f"无法结束PID为 {pid} 的进程，权限不足") def suspend_process(pid): """ 暂停指定PID的进程 :param pid: 进程ID """ try: process = psutil.Process(pid) process.suspend() print(f"已成功暂停PID为 {pid} 的进程") except psutil.NoSuchProcess: print(f"PID为 {pid} 的进程不存在") except psutil.AccessDenied: print(f"无法暂停PID为 {pid} 的进程，权限不足") def resume_process(pid): """ 恢复指定PID的进程 :param pid: 进程ID """ try: process = psutil.Process(pid) process.resume() print(f"已成功恢复PID为 {pid} 的进程") except psutil.NoSuchProcess: print(f"PID为 {pid} 的进程不存在") except psutil.AccessDenied: print(f"无法恢复PID为 {pid} 的进程，权限不足") if __name__ == '__main__': pid_to_manage = int(input("请输入要管理的进程PID: ")) action = input("请输入要执行的操作 (kill/suspend/resume): ") if action == "kill": kill_process(pid_to_manage) elif action == "suspend": suspend_process(pid_to_manage) elif action == "resume": resume_process(pid_to_manage) else: print("无效的操作")这段代码可以结束、暂停和恢复指定PID的进程。 注意，结束或暂停一些系统进程可能会导致系统不稳定，请谨慎使用。 同样，你需要管理员权限才能管理一些进程。
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系统事件监控： “风吹草动”尽在掌握
import psutil def monitor_system_events(): """ 监控系统事件，例如进程创建和结束 """ try: for event in psutil.process_iter(['pid', 'name', 'status']): print(f"PID: {event.info['pid']}, Name: {event.info['name']}, Status: {event.info['status']}") except psutil.NoSuchProcess: print("进程已结束") except psutil.AccessDenied: print("权限不足") if __name__ == '__main__': monitor_system_events()这段代码使用
psutil.process_iter()迭代器来监控系统中所有进程的状态。 你可以根据进程的状态来判断进程是创建、运行还是结束。 这个示例只是简单地打印进程的信息，你可以根据自己的需求来定制监控逻辑，例如记录日志、发送报警等。 需要注意的是，process_iter()在大量进程的情况下可能会比较耗费资源，请根据实际情况进行优化。
五、 实战案例： 用 psutil 打造一个简单的系统监控工具
下面我们来用psutil打造一个简单的系统监控工具，可以实时显示CPU、内存、磁盘和网络的利用率。
import psutil
import time
import os
def clear_screen():
"""
清空屏幕
"""
os.system('cls' if os.name == 'nt' else 'clear')
def get_cpu_usage():
"""
获取CPU利用率
"""
return psutil.cpu_percent(interval=1)
def get_memory_usage():
"""
获取内存利用率
"""
memory = psutil.virtual_memory()
return memory.percent
def get_disk_usage():
"""
获取磁盘利用率 (这里只取第一个分区)
"""
try:
partitions = psutil.disk_partitions()
if partitions:
disk_usage = psutil.disk_usage(partitions[0].mountpoint)
return disk_usage.percent
else:
return 0
except PermissionError:
return "N/A (权限不足)"
def get_network_usage():
"""
获取网络利用率 (这里只取发送和接收字节数之和)
"""
network_io = psutil.net_io_counters()
return network_io.bytes_sent + network_io.bytes_recv
def display_system_info():
"""
显示系统信息
"""
cpu_usage = get_cpu_usage()
memory_usage = get_memory_usage()
disk_usage = get_disk_usage()
network_usage = get_network_usage()
print("系统资源监控:")
print(f"CPU利用率: {cpu_usage}%")
print(f"内存利用率: {memory_usage}%")
print(f"磁盘利用率: {disk_usage}%")
print(f"网络流量: {network_usage / (1024 * 1024):.2f} MB")
if __name__ == '__main__':
try:
while True:
clear_screen()
display_system_info()
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
print("监控结束")这段代码会每隔1秒刷新一次屏幕，显示CPU、内存、磁盘和网络的利用率。 你可以根据自己的需求来扩展这个工具，例如添加进程监控、报警功能等。
六、 注意事项： 当“侦探”也要讲规矩
- 权限问题： 有些信息需要管理员权限才能访问，例如CPU频率、某些进程的信息。
- 性能问题： 频繁调用
psutil的函数可能会影响系统性能，特别是process_iter()和cpu_percent(interval=0)。 建议设置合适的采样间隔，避免过度占用资源。 - 跨平台差异： 虽然
psutil是跨平台的，但不同操作系统上的某些细节可能会有所不同。 建议在不同平台上进行测试，确保代码的兼容性。 - 异常处理： 在使用
psutil时，要考虑到各种异常情况，例如进程不存在、权限不足等。 使用try...except语句来捕获这些异常，避免程序崩溃。
七、 总结： psutil，你值得拥有！
psutil是一个非常强大的Python库，可以帮助你轻松访问系统运行的进程和资源信息。 无论是监控系统性能、排查程序问题，还是进行系统管理，psutil都是你的得力助手。 希望通过今天的讲解，你已经对psutil有了更深入的了解，并能将其应用到实际项目中。
最后，记住一句至理名言： “代码千万行，注释第一行。 规范注释好，debug没烦恼。” 祝大家编程愉快！