python으로 daemon 만들기

python에 익숙치 않은데 요즘 python으로 unix-sytle daemon을 만들 일이 있어서 관련 내용을 정리해본다.

대충 unix daemon은 background에서 수행되고, 중복 실행되지 않으며, pid파일을 만들면 되지 않을까 생각했는데, python에는 ‘python의 daemon library는 이런 모습이어야 해’하는 “Standard daemon process library”(PEP-3143) 표준 문서를 제공하고 있다.

PEP-3143에서 Richard Stevens의 Unix Network Programming를 인용하여 unix daemon의 조건을 다음과 같이 언급하고 있다.

• 열려있는 모든 File descriptor를 닫는다.
• 현재 작업 디렉토리를 변경한다
• 파일 생성시 마스크를 재설정한다
• 백그라운드로 실행된다
• 프로세스 그룹에서 분리한다
• 터미널의 I/O 시그널을 무시한다
• 제어 터미널과 분리한다
• 다음과 같은 상황을 올바르게 다룰수 있다
  • System V init 프로세스에 의해 시작된다.
  • SIGTERM 시그널에 의해 종료된다
  • 자식 프로세스는 SIGCLD 시그널을 발생시킨다

하지만 PEP-3143에서는 daemon과 service는 다르기 때문에 service의 관점보다는 background process 측면에만 초점을 맞춘다. 즉, initd, inetd 등에 의해 시작되야 한다는 조건은 무시한다는 얘기인 듯 하다.

어쨌든 PEP-3143 문서에 대한 reference 구현이 python-daemon 패키지다. 위에서 얘기한 daemon process의 기능을 대부분 제공하며, pid 파일관련 기능도 제공한다.

간단한 사용예는 아래와 같다.

#!/usr/bin/env python

import daemon
from spam import main_program

with daemon.DaemonContext():
    main_program()

위의 코드는 main_program()을 background process로 수행시켜준다. 그런데 이 프로그램은 중복실행이 가능하다. 즉, 여러번 수행하면 수행한 만큼 프로세스가 떠있게 된다는 얘기다.

다음 코드를 보자

#!/usr/bin/env python

import daemon
from spam import main_program
from daemon.pidfile import PIDLockFile

pidLockfile = PIDLockFile('.pid')
with daemon.DaemonContext(pidfile=pidLockfile):
    main_program()

위 코드는 중복실행을 하더라도 첫번째 프로세스만 실행되고, 그 이후 프로세스는 lock파일 때문에 블럭되어 있게 된다. 즉, pid lockfile은 daemon context가 lock을 획득할 때까지는 블럭시키는 역할을 한다. 어쨌거나 중복실행 횟수만큼 프로세스가 떠있다.

아래처럼 하면 중복실행을 막을 수 있다.

#!/usr/bin/env python

import daemon
from spam import main_program
from daemon.pidfile import PIDLockFile

pidLockfile = PIDLockFile('.pid')
if pidLockfile.is_locked():
    print "running already (pid: %d)" % pidLockfile.read_pid()
    exit(1)

with daemon.DaemonContext(pidfile=pidLockfile):
    main_program()

daemon.DaemonContext의 다른 속성들은 PEP-3143 문서의 내용을 참고할 것.

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(추가)

daemonize될 때 그 전에 열려있는 파일들은 모두 닫히게 되므로, logger를 쓸 때 파일이 닫히지 않도록 아래처럼 DaemonContext에 files_preserve 속성을 세팅해서 파일이 닫히지 않도록 주의해야 한다. (handler 의 steam 속성에서 fileno()을 호출하여 file descriptor를 얻을 수 있다.)

import daemon
from daemon.pidfile import PIDLockFile
import logging
from logging import handlers

_logger = logging.getLogger("mylogger")
_logger.setLevel(logging.INFO)

file_handler = handlers.RotatingFileHandler(
    "log/daemon.log",
    maxBytes= (1024 * 1024 * 512), # 512GB
    backupCount=3
)
_logger.addHandler(file_handler)

# ... 중략 ..

context = daemonDaemonContext(pidfile=pidLockfile)
# 아래처럼 file descriptor을 얻어서 files_preserve를 설정한다.
logfile_fileno = file_handler.stream.fileno()
context.files_preserve = [logfile_fileno]
with context:
   # files_preserve로 지정되지 않은 파일은 daemonize되면서 모두 닫힌다.
   main_program()

위와 같이 처리하지 않으면 daemonize된 후에 log가 파일에 씌여지지 않는다.