Linux学习之后台运行进程

前言

有的时候我们希望Linux的命令行能运行一个程序，然后把它放在后台，让其自己运行，尤其是云服务器运行单线程程序，TCP服务器开启一个while(true)循环监听一个端口，这时命令行就死在那等着，我们想像Windows那样，把它"最小化"，放在后台让其自己玩。主要介绍3种方法，以下方法均在服务器和虚拟主机中实现。
服务器
运行环境：阿里云服务器 ECS 2核2 GiB
操作系统：Ubuntu 20.04 64位
网络带宽：1Mbps

虚拟主机
主机：联想Y7000P；64位windows10；CPU：i7-9750H；显卡：GTX 1660 Ti；内存：16G
虚拟机：Ubuntu 18.04 LTS；硬盘100G；内存4G；64位；4核心
Linux内核：5.11.8

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准备工作

我们先来一个程序让其运行，我用的是Python中的socket 服务器示例代码，它是一个while(true)，阻塞式等待客户端的连接。
代码来自：Python3 网络编程
这是源码：

#!/usr/bin/python3
# 文件名：server.py

# 导入 socket、sys 模块
import socket
import sys

# 创建 socket 对象
serversocket = socket.socket(
            socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 

# 获取本地主机名
host = socket.gethostname()

port = 59999

# 绑定端口号
serversocket.bind((host, port))

# 设置最大连接数，超过后排队
serversocket.listen(5)
print("等待客户端连接")
while True:
    # 建立客户端连接
    clientsocket,addr = serversocket.accept()      

    print("连接地址: %s" % str(addr))
    
    msg='测试成功'+ "\r\n"
    clientsocket.send(msg.encode('utf-8'))
    clientsocket.close()

先看直接运行的效果

可以看到，命令行一直阻塞在这里，等待客户端的连接，要想继续用此终端，只能Ctrl+C强制关闭这个程序，所以需要让其后台运行。

“&” 字符

本方法参考自：
快乐的 Linux 命令行
http://billie66.github.io/TLCL/
P128 11.6 把一个进程放置到后台 (执行)部分

启动任务

为了启动一个程序并让它立即在后台运行，我们在程序命令之后，加上 “&” 字符，如图，执行命令之后，程序运行的提示信息出现，并且 shell 提示符返回，同时打印一些有趣的数字。这条信息是 shell 特性的一部分，叫做任务控制 (job control)。通过这条信息，shell 告诉我们，
已经启动了任务号 (job number) 为 1（“［1］”），PID 为 14974 的程序。如果运行 ps 命令，
可以看到运行的进程，我这里有3个其中python3就是服务器在后台运行。

shell 的任务控制功能给出了一种列出从我们终端中启动了的任务的方法。执行 jobs 命令，
我们可以看到上图这个输出列表，结果显示我们有一个任务，编号为“1”，它正在运行，并且这个任务的命令是python3 serverDemo.py &。这时就可以用客户端去连接了，而且这个终端还可以继续用。

切换任务

一个在后台运行的进程对一切来自键盘的输入都免疫，也不能用 Ctrl-c 来中断它。为了让一个
进程返回前台 (foreground)，这样使用 fg 命令：

fg 命令之后，跟随着一个百分号和任务序号（叫做 jobspec, 如此处的%1）就可以了。如
果我们只有一个后台任务，那么 jobspec(job specification) 是可有可无的。这样就把任务切换到了前台了。
这时我们就可以继续操作启动的那个进程了。

结束任务

结束任务可以用万能的Ctrl+C，结束任务。
先把后台的进程用fg %序号，切换到前排，然后输入Ctrl+C就可以结束进程了。

以上命令均在阿里云服务器上运行成功！！！

screen命令

参考资料：Linux screen命令
screen指令结构：

screen [-AmRvx -ls -wipe][-d <作业名称>][-h <行数>][-r <作业名称>][-s ][-S <作业名称>]

我常用的就是：

-d<作业名称>    将指定的screen作业离线
-r<作业名称>    恢复离线的screen作业
-ls或--list    显示目前所有的screen作业。
-m 即使目前已在作业中的screen作业，仍强制建立新的screen作业
-S <作业名称> 指定screen作业的名称。注意在-S后面的""中需要填写英文的名字用于返回终端

安装screen

下面先在虚拟机Ubuntu下运行一下基本的
输入screen -v，看一下是否安装了srceen指令。

没有，输入

sudo apt install screen

然后等待其自己安装完，安装完之后，输入screen -v查看结果

如果输入install指令提示没找到，可以尝试更新一下系统的镜像源，如果是云服务器，可以输入sudo apt update直接更新

创建任务

输入screen -S "Pythonserver" python3 serverDemo.py
创建一个作业，名称为"Pythonserver"，后边接的是要运行的指令。然后屏幕就会跳转到"Pythonserver"中，如果想要返回终端中，按下Ctrl+A，然后都松开，然后再按下D键就行了。

如果不想弹出来，而是想直接让其再后台运行，可以在-S前加上-d和-m的参数，让其直接在后台挂起，例如：
screen -d -m -S "Pythonserver" python3 serverDemo.py

切换任务

可以输入screen -ls来查看当前screen运行的任务列表，然后用

screen -r "任务名称"
或者
screen -r 序号

切换到任务

如果是用名字输入的话，要加上双引号，用序号的话不用，序号就是名称前的
切换回来也是一样的，按下Ctrl+A，然后都松开，然后再按下D键

结束任务

可以先用screen -r 序号切换到任务中，然后，按下Ctrl+C，强制结束任务
也可以在终端中输入kill 序号强制结束任务

以上命令均在阿里云服务器上运行成功！！！

tmux命令

参考资料：Tmux 使用教程

Tmux 是一个终端复用器（terminal multiplexer），看一下资料中提到的tmux作用，如有侵权，请联系我删除！

安装tmux

先输入tmux，看本机是否安装了tmux

看来没有，然后输入

sudo apt install tmux

等待其安装完就行了。

启动tmux

在终端中，输入tmux就行了

底部是状态栏，左侧是窗口编号，右侧是系统的信息。
按下Ctrl+D或者输入exit，就可以退出 Tmux 窗口。

前缀快捷键

Tmux 窗口有大量的快捷键。所有快捷键都要通过前缀键唤起。默认的前缀键是Ctrl+B，即先按下Ctrl+B，快捷键才会生效。
举例来说，帮助命令的快捷键是Ctrl+b ?
它的用法是，在 Tmux 窗口中，先按下Ctrl+b，再按下?，就会显示帮助信息。
然后，按下 ESC 键或q键，就可以退出帮助。

启动任务

第一个启动的 Tmux 窗口，编号是0，第二个窗口的编号是1，以此类推。这些窗口对应的会话，就是 0 号会话、1 号会话。
有的时候使用编号区分会话，不太直观，更好的方法是为会话起名。

tmux new -s 

上面命令新建一个指定名称的会话。

然后就是在后台挂起进程终端。
在 Tmux 窗口中，按下Ctrl+B，松开，然后按下D键 或者 输入tmux detach命令，就会将当前会话与窗口分离，就会退出当前 tmux 窗口，但是所运行的tmux不会结束，会挂在后台

切换任务

启动之后，返回系统终端之后，可以输入tmux ls查看当前挂在后台的tmux窗口。

如果想要从系统终端返回到tmux界面，输入

tmux attach -t 序号
或者
tmux attach -t 

就可以切换回对应的tmux界面了。
如果是已经在tmux界面中，想要切换到其他tmux界面中，可以输入

tmux switch -t 序号
或者
tmux switch -t 

就可以在不同的tmux窗口中切换了。

如果想要换名字可以用tmux rename-session命令用于重命名会话。

tmux rename-session -t 序号 

结束任务

结束任务可以在想要结束tmux中输入exit指令，或者按下Ctrl+D。
如果是在系统终端中，可以用tmux kill-session指令删除tmux窗口

tmux kill-session -t 0
或者
tmux kill-session -t 

以上命令均在阿里云服务器上运行成功！！！

其实tmux还有很多很多便利的快捷键和便捷的多窗口操作方式，具体的在上方的参考资料里都有，有需要的可以自行查询。

总结

其实，对于虚拟机中的Ubuntu系统下，貌似多任务模式意义不大，因为Ubuntu的终端是有最小化的按钮的，而且还可以直接打开多个终端。
然后在云服务器中，虽然只有终端界面，但是也可以开启多个终端，不过还是要掌握一下，把程序挂起在后台，让其自己运行的方法，尤其是对于一些单线程的程序。 =w=