Windows环境中Python应用服务自启动及其监控解决方法

需求描述：

• 在windows服务器环境中，python应用服务在服务器重启时，能自动启动；
• 在任务管理器中，能区分监控python应用服务（默认都是python的情况，无法区分多个python进程）；
• 监控python应用服务进程，当应用服务挂掉后，重新启动服务。

1. Python应用服务自启动

1.1. 启动时运行批处理文件

Windows 10/Windows Server 201X具有一个名为“启动”的已知文件夹，系统每次启动开始自动运行应用程序、快捷方式和脚本时都会检查该文件夹，而无需额外配置。

要在Windows启动时运行脚本，先使用Windows+R快捷键打开“运行”对话框。

键入命令：shell:startup

C:\Users\xiaoyw\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup

写段测试代码，做成批处理，放到“启动”文件夹下。

批处理，命名为startup.bat：

d:
cd \01workspace\study
python TestStartup.py

python示例代码：

import datetime

now = datetime.datetime.now()
dtime = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print('延迟时间是：', dtime)

with open('startup.txt','w') as f:
    f.write(dtime + ", test ok！")

1.2. 使用任务计划程序运行批处理文件

使用任务计划程序在特定时间自动运行批处理文件。

1.3. 注册服务

注册服务的优势就在于可以开机自启动，而在windows上，python不能直接将脚本注册为服务，需要将其先打包成exe，再将exe注册为服务。

打包exe，使用pyinstaller打包，安装好pyinstaller包后，在cmd/pycharm的终端里运行如下代码打包。

2. 应用服务监控

2.1. 自定义python脚本在windows下的进程名

在windows环境中，部署多个python应用服务时，在任务管理器中监控进程时，任务名称都是python.exe，无法识别是哪个具体任务，造成维护困难。

简单解决方法是按需拷贝（copy）python.exe文件（python.exe大小只有100k）,然后重命名成为pvforecast_py.exe（或者随便你想要的名字）,然后你写一个批处理文件，内容是start python_myapp1.exe myapp.py。然后你运行批处理文件，你就会发现在任务管理器中的详细信息页面中出现了python_myapp1.exe。python.exe大小只有几十k，多copy几个也无所谓。比起build成exe还是简单很多。

批处理文件名称为PVForecastAPScheduler.bat，代码如下：

@echo off
D:
cd D:\Python\PVMicrogrid\PVSystem
start pvforecast_py PVForecastAPScheduler.py

测试验证代码如下：

import datetime
import pytz
from apscheduler.schedulers.blocking import BlockingScheduler

def test():
    now = datetime.datetime.now()
    dtime = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    print('延迟时间是：', dtime)

    with open('startup1.txt','w') as f:
        f.write(dtime + ", test ok！")
    
scheduler = BlockingScheduler(timezone=pytz.timezone("Asia/Shanghai") )


scheduler.add_job(test, 'cron', second='10', misfire_grace_time=60, id='job1')
try:
    scheduler.start()
except (KeyboardInterrupt, SystemExit):
    pass  

2.2. 守护进程

有时会遇到断网、硬件设备掉线等情况，需要重新启动服务，觉得较为麻烦。想仿照linux下的脚本，写一个windows下的脚本，守护进程，自动检查自启动，或发出报警。

windows下的脚本为monitor.bat文件，下面以启动***.exe文件为例：

@echo off
:start
choice /t 5 /d y /n >nul
tasklist|find /i "pvforecast_py.exe"
if %errorlevel%==0 (
echo "yes"
) else (
echo "No"
start pvforecast_py.exe  ****.py
)
goto start

其中，

	###定时5s
	choice /t 5 /d y /n >nul     
	 ###如果存在该进程
	if %errorlevel%==0 ( 
	###如果不存在，则自行启动
	start pvforecast_py.exe  ****.py

3. 把应用程序与批处理文件加入到安全白名单中

加入到白名单中的文件目录，文件，安全防护工具将信任该软件，可以直接使用。以360安全卫士为例，在信任区添加python文件目录，以及启动文件夹中的批处理文件。

4. 实践方案

最初，使用任务计划程序方式，自动启动python应用服务，由于受到安全卫士的阻止，没有找到易操作维护任务计划程序方式，现改为在启动中部署自动启动python用于服务，以及增加监控方法，提高运维效率。

最后的批处理文件（buildw.bat）如下：

chcp 65001
copy d:\python\python38\python.exe d:\python\python38\pvforecast_py.exe
copy d:\python\python38\python.exe d:\python\python38\pvweather24_py.exe
copy d:\python\python38\python.exe d:\python\python38\pvweather_py.exe
copy d:\python\python38\python.exe d:\python\python38\pvenergy_py.exe

copy D:\Python\PVMicrogrid\PVSystem\PVForecastAPScheduler.bat "%userprofile%\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup\PVForecastAPScheduler.bat"
copy D:\Python\PVMicrogrid\PVSystem\PVTrainAPScheduler.bat "%userprofile%\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup\PVTrainAPScheduler.bat"
copy D:\Python\PVMicrogrid\PVSystem\PVAPScheduler.bat "%userprofile%\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup\PVAPScheduler.bat"
copy D:\Python\PVMicrogrid\EnergyOptimization\EnergyAPScheduler.bat "%userprofile%\AppData\Roaming\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup\EnergyAPScheduler.bat"

以管理员身份进入CMD命令行窗口：

	D:\>buildw.bat

相关批处理命令解释如下：

注：在 Windows 批处理中，如果路径中含有中文字符，可能会出现乱码的情况。
在批处理文件开头添加以下语句：
chcp 65001
这个命令可以将命令行窗口的字符编码设置为 UTF-8，从而支持中文字符。

注：如果文件路径中含有空格，则批处理命令中，使用双引号引起来。

5. 其他

也可以使用所有用户的启动目录：

C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Startup

用管理员权限用户启动目录，所有用户的启动目录，批处理都执行。

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参考：

cnolnic. python 开机自启 python程序自启动. 51CTO博客. 2023.10

狗蛋的博客之旅. 快速入门 Windows 批处理编写：无需编程经验. CSDN博客. 2023.05