# Підпроцеси

Вихідний код: Lib/asyncio/subprocess.py, Lib/asyncio/base_subprocess.py

У цьому розділі описано високорівневі API async/await asyncio для створення та керування підпроцесами.

Ось приклад того, як asyncio може запустити команду оболонки та отримати її результат:

    import asyncio

    async def run(cmd):
        proc = await asyncio.create_subprocess_shell(
            cmd,
            stdout=asyncio.subprocess.PIPE,
            stderr=asyncio.subprocess.PIPE)

        stdout, stderr = await proc.communicate()

        print(f'[{cmd!r} exited with {proc.returncode}]')
        if stdout:
            print(f'[stdout]\n{stdout.decode()}')
        if stderr:
            print(f'[stderr]\n{stderr.decode()}')

    asyncio.run(run('ls /zzz'))

надрукую:

    ['ls /zzz' exited with 1]
    [stderr]
    ls: /zzz: No such file or directory

Оскільки всі функції підпроцесів asyncio є асинхронними, а asyncio надає багато інструментів для роботи з такими функціями, легко виконувати та контролювати декілька підпроцесів паралельно. Дійсно тривіально змінити наведений вище приклад для одночасного запуску кількох команд:

    async def main():
        await asyncio.gather(
            run('ls /zzz'),
            run('sleep 1; echo "hello"'))

    asyncio.run(main())

Дивіться також підрозділ Examples.

## Створення підпроцесів

async asyncio.create_subprocess_exec(program, *args, stdin=None, stdout=None, stderr=None, limit=None, **kwds)

  Створіть підпроцес.

  The limit argument sets the buffer limit for `StreamReader` wrappers for `stdout` and `stderr` (if `subprocess.PIPE` is passed to stdout and stderr arguments).

  Повертає екземпляр `Process`.

  Перегляньте документацію `loop.subprocess_exec()` для інших параметрів.

  If the process object is garbage collected while the process is still running, the child process will be killed.

  Змінено в версії 3.10: Видалено параметр loop.

async asyncio.create_subprocess_shell(cmd, stdin=None, stdout=None, stderr=None, limit=None, **kwds)

  Виконайте команду оболонки cmd.

  The limit argument sets the buffer limit for `StreamReader` wrappers for `stdout` and `stderr` (if `subprocess.PIPE` is passed to stdout and stderr arguments).

  Повертає екземпляр `Process`.

  Перегляньте документацію `loop.subprocess_shell()` для інших параметрів.

  If the process object is garbage collected while the process is still running, the child process will be killed.

  Важливо

  Програма несе відповідальність за те, щоб усі пробіли та спеціальні символи були взяті в лапки належним чином, щоб уникнути вразливості впровадження оболонки. Функцію `shlex.quote()` можна використати для правильного екранування пробілів і спеціальних символів оболонки в рядках, які використовуватимуться для створення команд оболонки.

  Змінено в версії 3.10: Видалено параметр loop.

Примітка

Підпроцеси доступні для Windows, якщо використовується `ProactorEventLoop`. Дивіться Підтримку підпроцесів у Windows, щоб дізнатися більше.

Дивись також

asyncio також має такі низькопівневі API для роботи з підпроцесами: `loop.subprocess_exec()`, `loop.subprocess_shell()`, `loop.connect_read_pipe()`, `loop.connect_write_pipe()`, а також Транспорти підпроцесів і Протоколи підпроцесів.

## Константи

asyncio.subprocess.PIPE

  Можна передати в параметри stdin, stdout або stderr.

  If PIPE is passed to stdin argument, the `Process.stdin` attribute will point to a `StreamWriter` instance.

  If PIPE is passed to stdout or stderr arguments, the `Process.stdout` and `Process.stderr` attributes will point to `StreamReader` instances.

asyncio.subprocess.STDOUT

  Спеціальне значення, яке можна використовувати як аргумент stderr і вказує на те, що стандартну помилку слід перенаправляти в стандартний вивід.

asyncio.subprocess.DEVNULL

  Спеціальне значення, яке можна використовувати як аргумент stdin, stdout або stderr для функцій створення процесу. Це вказує, що спеціальний файл `os.devnull` буде використано для відповідного потоку підпроцесу.

## Взаємодія з підпроцесами

Обидві функції `create_subprocess_exec()` і `create_subprocess_shell()` повертають екземпляри класу Process. Process — це високорівнева оболонка, яка дозволяє спілкуватися з підпроцесами та спостерігати за їх завершенням.

class asyncio.subprocess.Process

  An object that wraps OS processes created by the `create_subprocess_exec()` and `create_subprocess_shell()` functions.

  Цей клас розроблено таким чином, щоб мати API, подібний до класу `subprocess.Popen`, але є деякі помітні відмінності:

  - на відміну від Popen, екземпляри Process не мають еквівалента методу `poll()`;

  - the `communicate()` and `wait()` methods don’t have a timeout parameter: use the `wait_for()` function;

  - метод `Process.wait()` є асинхронним, тоді як метод `subprocess.Popen.wait()` реалізовано як блокуючий цикл зайнятості;

  - параметр universal_newlines не підтримується.

  Цей клас не потоково безпечний.

  Дивіться також розділ Підпроцеси та потоки.

  async wait()

    Дочекайтеся завершення дочірнього процесу.

    Установіть і поверніть атрибут `returncode`.

    Примітка

    Цей метод може призвести до взаємоблокування під час використання `stdout=PIPE` або `stderr=PIPE`, і дочірній процес генерує стільки вихідних даних, що він блокує очікування, поки буфер каналу ОС прийме більше даних. Використовуйте метод `communicate()` під час використання каналів, щоб уникнути цієї ситуації.

  async communicate(input=None)

    Взаємодія з процесом:

    1. надсилати дані на stdin (якщо input не `None`);

    2. closes stdin;

    3. читати дані з stdout і stderr, доки не буде досягнуто EOF;

    4. дочекайтеся завершення процесу.

    Додатковий вхідний аргумент — це дані (об’єкт `bytes`), які будуть надіслані дочірньому процесу.

    Повертає кортеж `(stdout_data, stderr_data)`.

    Якщо під час запису input у stdin виникає виняткова ситуація `BrokenPipeError` або `ConnectionResetError`, виняток ігнорується. Ця умова виникає, коли процес завершується до того, як усі дані будуть записані в stdin.

    Якщо потрібно надіслати дані процесу stdin, процес потрібно створити за допомогою `stdin=PIPE`. Подібним чином, щоб отримати в кортежі результатів щось інше, окрім `None`, процес має бути створений з аргументами `stdout=PIPE` та/або `stderr=PIPE`.

    Зауважте, що зчитані дані буферизуються в пам’яті, тому не використовуйте цей метод, якщо розмір даних великий або необмежений.

    Змінено в версії 3.12: stdin gets closed when `input=None` too.

  send_signal(signal)

    Надсилає сигнал signal дочірньому процесу.

    Примітка

    On Windows, `SIGTERM` is an alias for `terminate()`. `CTRL_C_EVENT` and `CTRL_BREAK_EVENT` can be sent to processes started with a creationflags parameter which includes `CREATE_NEW_PROCESS_GROUP`.

  terminate()

    Зупиніть дочірній процес.

    On POSIX systems this method sends `SIGTERM` to the child process.

    On Windows the Win32 API function `TerminateProcess()` is called to stop the child process.

  kill()

    Закрийте дочірній процес.

    On POSIX systems this method sends `SIGKILL` to the child process.

    У Windows цей метод є псевдонімом для `terminate()`.

  stdin

    Standard input stream (`StreamWriter`) or `None` if the process was created with `stdin=None`.

  stdout

    Standard output stream (`StreamReader`) or `None` if the process was created with `stdout=None`.

  stderr

    Standard error stream (`StreamReader`) or `None` if the process was created with `stderr=None`.

  Попередження

  Використовуйте метод `communicate()` замість `process.stdin.write()`, `await process.stdout.read()` або `await process.stderr.read ()`. Це дозволяє уникнути взаємоблокувань через те, що потоки призупиняють читання або запис і блокують дочірній процес.

  pid

    Ідентифікаційний номер процесу (PID).

    Note that for processes created by the `create_subprocess_shell()` function, this attribute is the PID of the spawned shell.

  returncode

    Код повернення процесу під час його завершення.

    Значення `None` вказує на те, що процес ще не завершено.

    Від’ємне значення `-N` вказує на те, що дочірній елемент було завершено сигналом `N` (лише POSIX).

### Підпроцеси та потоки

Стандартний асинхронний цикл подій за замовчуванням підтримує виконання підпроцесів з різних потоків.

У Windows підпроцеси надаються лише `ProactorEventLoop` (за замовчуванням), `SelectorEventLoop` не підтримує підпроцеси.

В UNIX child watchers використовуються для очікування завершення підпроцесу, див. Спостерігачі процесів для отримання додаткової інформації.

Змінено в версії 3.8: UNIX перейшла на використання `ThreadedChildWatcher` для створення підпроцесів з різних потоків без будь-яких обмежень.

Створення підпроцесу з неактивним поточним дочірнім спостерігачем викликає `RuntimeError`.

Зауважте, що альтернативні реалізації циклу подій можуть мати власні обмеження; зверніться до їх документації.

Дивись також

Розділ Параллельність і багатопотоковість в asyncio.

### Приклади

Приклад використання класу `Process` для керування підпроцесом і класу `StreamReader` для читання зі стандартного виводу.

Підпроцес створюється функцією `create_subprocess_exec()`:

    import asyncio
    import sys

    async def get_date():
        code = 'import datetime; print(datetime.datetime.now())'

        # Create the subprocess; redirect the standard output
        # into a pipe.
        proc = await asyncio.create_subprocess_exec(
            sys.executable, '-c', code,
            stdout=asyncio.subprocess.PIPE)

        # Read one line of output.
        data = await proc.stdout.readline()
        line = data.decode('ascii').rstrip()

        # Wait for the subprocess exit.
        await proc.wait()
        return line

    date = asyncio.run(get_date())
    print(f"Current date: {date}")

Дивіться також той же приклад, написаний з використанням API низького рівня.