golang gopsutil 进程系统硬件 docker 信息获取

快速使用

CPU

详细信息

时间占用

磁盘

IO 统计

分区

使用率

主机

开机时间

内核版本和平台信息

终端用户

内存

进程

Windows 服务

错误和超时

docker

gopsutil是 Python 工具库psutil 的 Golang 移植版，可以帮助我们方便地获取各种系统和硬件信息。gopsutil为我们屏蔽了各个系统之间的差异，具有非常强悍的可移植性。有了gopsutil，我们不再需要针对不同的系统使用syscall调用对应的系统方法。更棒的是gopsutil的实现中没有任何cgo的代码，使得交叉编译成为可能。

快速使用

先安装：

$ go get github.com/shirou/gopsutil

由于gopsutil库用到了golang.org/x/sys，后者在墙外，如果有类似下面的报错：

cannot find package "golang.org/x/sys/windows"

可使用下面的命令下载golang.org/x/sys在 GitHub 上的镜像：

$ git clone git@github.com:golang/sys.git $GOPATH/src/golang.org/x/sys

使用：

package mainimport ("fmt""github.com/shirou/gopsutil/mem"
)func main() {v, _ := mem.VirtualMemory()fmt.Printf("Total: %v, Available: %v, UsedPercent:%f%%\n", v.Total, v.Available, v.UsedPercent)fmt.Println(v)
}

gopsutil将不同的功能划分到不同的子包中：

cpu：CPU 相关；
disk：磁盘相关；
docker：docker 相关；
host：主机相关；
mem：内存相关；
net：网络相关；
process：进程相关；
winservices：Windows 服务相关。

想要使用对应的功能，要导入对应的子包。例如，上面代码中，我们要获取内存信息，导入的是mem子包。mem.VirtualMemory()方法返回内存信息结构mem.VirtualMemoryStat，该结构有丰富的字段，我们最常使用的无外乎Total（总内存）、Available（可用内存）、Used（已使用内存）和UsedPercent（内存使用百分比）。mem.VirtualMemoryStat还实现了fmt.Stringer接口，以 JSON 格式返回内存信息。语句fmt.Println(v)会自动调用v.String()，将返回信息输出。程序输出：

Total: 8526921728, Available: 3768975360, UsedPercent:55.000000%
{"total":8526921728,"available":3768975360,"used":4757946368,"usedPercent":55,"free":0,"active":0,"inactive":0,"wired":0,"laundry":0,"buffers":0,"cached":0,"writeback":0,"dirty":0,"writebacktmp":0,"shared":0,"slab":0,"sreclaimable":0,"sunreclaim":0,"pagetables":0,"swapcached":0,"commitlimit":0,"committedas":0,"hightotal":0,"highfree":0,"lowtotal":0,"lowfree":0,"swaptotal":0,"swapfree":0,"mapped":0,"vmalloctotal":0,"vmallocused":0,"vmallocchunk":0,"hugepagestotal":0,"hugepagesfree":0,"hugepagesize":0}

单位为字节，我的电脑内存 8GB，当前使用百分比为 55%，可用内存 3768975360B（即 3.51GB）。

CPU

我们知道 CPU 的核数有两种，一种是物理核数，一种是逻辑核数。物理核数就是主板上实际有多少个 CPU，一个物理 CPU 上可以有多个核心，这些核心被称为逻辑核。gopsutil中 CPU 相关功能在cpu子包中，cpu子包提供了获取物理和逻辑核数、CPU 使用率的接口：

Counts(logical bool)：传入false，返回物理核数，传入true，返回逻辑核数；
Percent(interval time.Duration, percpu bool)：表示获取interval时间间隔内的 CPU 使用率，percpu为false时，获取总的 CPU 使用率，percpu为true时，分别获取每个 CPU 的使用率，返回一个[]float64类型的值。

例如：

func main() {physicalCnt, _ := cpu.Counts(false)logicalCnt, _ := cpu.Counts(true)fmt.Printf("physical count:%d logical count:%d\n", physicalCnt, logicalCnt)totalPercent, _ := cpu.Percent(3*time.Second, false)perPercents, _ := cpu.Percent(3*time.Second, true)fmt.Printf("total percent:%v per percents:%v", totalPercent, perPercents)
}

上面代码获取物理核数和逻辑核数，并获取 3s 内的总 CPU 使用率和每个 CPU 各自的使用率，程序输出（注意每次运行输出可能都不相同）：

physical count:4 logical count:8
total percent:[30.729166666666668] per percents:[32.64248704663213 26.94300518134715 44.559585492227974 23.958333333333336 36.787564766839374 20.3125 38.54166666666667 28.125]

详细信息

调用cpu.Info()可获取 CPU 的详细信息，返回[]cpu.InfoStat：

func main() {infos, _ := cpu.Info()for _, info := range infos {data, _ := json.MarshalIndent(info, "", " ")fmt.Print(string(data))}
}

为了方便查看，我使用 JSON 输出结果：

{"cpu": 0,"vendorId": "GenuineIntel","family": "198","model": "","stepping": 0,"physicalId": "BFEBFBFF000906E9","coreId": "","cores": 8,"modelName": "Intel(R) Core(TM) i7-7700 CPU @ 3.60GHz","mhz": 3601,"cacheSize": 0,"flags": [],"microcode": ""
}

由结果可以看出，CPU 是 Intel 的 i7-7700 系列，频率 3.60GHz。上面是我在 Windows 上运行的返回结果，内部使用了github.com/StackExchange/wmi库。在 Linux 下每个逻辑 CPU 都会返回一个InfoStat结构。

时间占用

调用cpu.Times(percpu bool)可以获取从开机算起，总 CPU 和每个单独的 CPU 时间占用情况。传入percpu=false返回总的，传入percpu=true返回单个的。每个 CPU 时间占用情况是一个TimeStat结构：

// src/github.com/shirou/gopsutil/cpu/cpu.go
type TimesStat struct {CPU       string  `json:"cpu"`User      float64 `json:"user"`System    float64 `json:"system"`Idle      float64 `json:"idle"`Nice      float64 `json:"nice"`Iowait    float64 `json:"iowait"`Irq       float64 `json:"irq"`Softirq   float64 `json:"softirq"`Steal     float64 `json:"steal"`Guest     float64 `json:"guest"`GuestNice float64 `json:"guestNice"`
}

CPU：CPU 标识，如果是总的，该字段为cpu-total，否则为cpu0、cpu1...；
User：用户时间占用（用户态）；
System：系统时间占用（内核态）；
Idle：空闲时间；
...

例如：

func main() {infos, _ := cpu.Times(true)for _, info := range infos {data, _ := json.MarshalIndent(info, "", " ")fmt.Print(string(data))}
}

为了方便查看，我用 JSON 输出结果，下面是其中一个输出：

{"cpu": "cpu0","user": 674.46875,"system": 1184.984375,"idle": 7497.1875,"nice": 0,"iowait": 0,"irq": 75.578125,"softirq": 0,"steal": 0,"guest": 0,"guestNice": 0
}

磁盘

子包disk用于获取磁盘信息。disk可获取 IO 统计、分区和使用率信息。下面依次介绍。

IO 统计

调用disk.IOCounters()函数，返回的 IO 统计信息用map[string]IOCountersStat类型表示。每个分区一个结构，键为分区名，值为统计信息。这里摘取统计结构的部分字段，主要有读写的次数、字节数和时间：

// src/github.com/shirou/gopsutil/disk/disk.go
type IOCountersStat struct {ReadCount        uint64 `json:"readCount"`MergedReadCount  uint64 `json:"mergedReadCount"`WriteCount       uint64 `json:"writeCount"`MergedWriteCount uint64 `json:"mergedWriteCount"`ReadBytes        uint64 `json:"readBytes"`WriteBytes       uint64 `json:"writeBytes"`ReadTime         uint64 `json:"readTime"`WriteTime        uint64 `json:"writeTime"`// ...
}

例如：

func main() {mapStat, _ := disk.IOCounters()for name, stat := range mapStat {fmt.Println(name)data, _ := json.MarshalIndent(stat, "", "  ")fmt.Println(string(data))}
}

输出包括所有分区，我这里只展示一个：

C:
{"readCount": 184372,"mergedReadCount": 0,"writeCount": 42252,"mergedWriteCount": 0,"readBytes": 5205152768,"writeBytes": 701583872,"readTime": 333,"writeTime": 27,"iopsInProgress": 0,"ioTime": 0,"weightedIO": 0,"name": "C:","serialNumber": "","label": ""
}

注意，disk.IOCounters()可传入可变数量的字符串参数用于标识分区，此参数在 Windows 上无效。

分区

调用disk.PartitionStat(all bool)函数，返回分区信息。如果all = false，只返回实际的物理分区（包括硬盘、CD-ROM、USB），忽略其它的虚拟分区。如果all = true则返回所有的分区。返回类型为[]PartitionStat，每个分区对应一个PartitionStat结构：

// src/github.com/shirou/gopsutil/disk/
type PartitionStat struct {Device     string `json:"device"`Mountpoint string `json:"mountpoint"`Fstype     string `json:"fstype"`Opts       string `json:"opts"`
}

Device：分区标识，在 Windows 上即为C:这类格式；
Mountpoint：挂载点，即该分区的文件路径起始位置；
Fstype：文件系统类型，Windows 常用的有 FAT、NTFS 等，Linux 有 ext、ext2、ext3等；
Opts：选项，与系统相关。

例如：

func main() {infos, _ := disk.Partitions(false)for _, info := range infos {data, _ := json.MarshalIndent(info, "", "  ")fmt.Println(string(data))}
}

我的 Windows 机器输出（只展示第一个分区）：

{"device": "C:","mountpoint": "C:","fstype": "NTFS","opts": "rw.compress"
}

由上面的输出可知，我的第一个分区为C:，文件系统类型为NTFS。

使用率

调用disk.Usage(path string)即可获得路径path所在磁盘的使用情况，返回一个UsageStat结构：

// src/github.com/shirou/gopsutil/disk.go
type UsageStat struct {Path              string  `json:"path"`Fstype            string  `json:"fstype"`Total             uint64  `json:"total"`Free              uint64  `json:"free"`Used              uint64  `json:"used"`UsedPercent       float64 `json:"usedPercent"`InodesTotal       uint64  `json:"inodesTotal"`InodesUsed        uint64  `json:"inodesUsed"`InodesFree        uint64  `json:"inodesFree"`InodesUsedPercent float64 `json:"inodesUsedPercent"`
}

Path：路径，传入的参数；
Fstype：文件系统类型；
Total：该分区总容量；
Free：空闲容量；
Used：已使用的容量；
UsedPercent：使用百分比。

例如：

func main() {info, _ := disk.Usage("D:/code/golang")data, _ := json.MarshalIndent(info, "", "  ")fmt.Println(string(data))
}

由于返回的是磁盘的使用情况，所以路径D:/code/golang和D:返回同样的结果，只是结构中的Path字段不同而已。程序输出：

{"path": "D:/code/golang","fstype": "","total": 475779821568,"free": 385225650176,"used": 90554171392,"usedPercent": 19.032789388496106,"inodesTotal": 0,"inodesUsed": 0,"inodesFree": 0,"inodesUsedPercent": 0
}

主机

子包host可以获取主机相关信息，如开机时间、内核版本号、平台信息等等。

开机时间

host.BootTime()返回主机开机时间的时间戳：

func main() {timestamp, _ := host.BootTime()t := time.Unix(int64(timestamp), 0)fmt.Println(t.Local().Format("2006-01-02 15:04:05"))
}

上面先获取开机时间，然后通过time.Unix()将其转为time.Time类型，最后输出2006-01-02 15:04:05格式的时间：

2020-04-06 20:25:32

内核版本和平台信息

func main() {version, _ := host.KernelVersion()fmt.Println(version)platform, family, version, _ := host.PlatformInformation()fmt.Println("platform:", platform)fmt.Println("family:", family,fmt.Println("version:", version)
}

在我的 Win10 上运行输出：

10.0.18362 Build 18362
platform: Microsoft Windows 10 Pro
family: Standalone Workstation
version: 10.0.18362 Build 18362

终端用户

host.Users()返回终端连接上来的用户信息，每个用户一个UserStat结构：

// src/github.com/shirou/gopsutil/host/host.go
type UserStat struct {User     string `json:"user"`Terminal string `json:"terminal"`Host     string `json:"host"`Started  int    `json:"started"`
}

字段一目了然，看示例：

func main() {users, _ := host.Users()for _, user := range users {data, _ := json.MarshalIndent(user, "", " ")fmt.Println(string(data))}
}

内存

在快速开始中，我们演示了如何使用mem.VirtualMemory()来获取内存信息。该函数返回的只是物理内存信息。我们还可以使用mem.SwapMemory()获取交换内存的信息，信息存储在结构SwapMemoryStat中：

// src/github.com/shirou/gopsutil/mem/
type SwapMemoryStat struct {Total       uint64  `json:"total"`Used        uint64  `json:"used"`Free        uint64  `json:"free"`UsedPercent float64 `json:"usedPercent"`Sin         uint64  `json:"sin"`Sout        uint64  `json:"sout"`PgIn        uint64  `json:"pgin"`PgOut       uint64  `json:"pgout"`PgFault     uint64  `json:"pgfault"`
}

字段含义很容易理解，PgIn/PgOut/PgFault这三个字段我们重点介绍一下。交换内存是以页为单位的，如果出现缺页错误(page fault)，操作系统会将磁盘中的某些页载入内存，同时会根据特定的机制淘汰一些内存中的页。PgIn表征载入页数，PgOut淘汰页数，PgFault缺页错误数。

例如：

func main() {swapMemory, _ := mem.SwapMemory()data, _ := json.MarshalIndent(swapMemory, "", " ")fmt.Println(string(data))
}

进程

process可用于获取系统当前运行的进程信息，创建新进程，对进程进行一些操作等。

func main() {var rootProcess *process.Processprocesses, _ := process.Processes()for _, p := range processes {if p.Pid == 0 {rootProcess = pbreak}}fmt.Println(rootProcess)fmt.Println("children:")children, _ := rootProcess.Children()for _, p := range children {fmt.Println(p)}
}

先调用process.Processes()获取当前系统中运行的所有进程，然后找到Pid为 0 的进程，即操作系统的第一个进程，最后调用Children()返回其子进程。还有很多方法可获取进程信息，感兴趣可查看文档了解~

Windows 服务

winservices子包可以获取 Windows 系统中的服务信息，内部使用了golang.org/x/sys包。在winservices中，一个服务对应一个Service结构：

// src/github.com/shirou/gopsutil/winservices/winservices.go
type Service struct {Name   stringConfig mgr.ConfigStatus ServiceStatus// contains filtered or unexported fields
}

mgr.Config为包golang.org/x/sys中的结构，该结构详细记录了服务类型、启动类型（自动/手动）、二进制文件路径等信息：

// src/golang.org/x/sys/windows/svc/mgr/config.go
type Config struct {ServiceType      uint32StartType        uint32ErrorControl     uint32BinaryPathName   stringLoadOrderGroup   stringTagId            uint32Dependencies     []stringServiceStartName stringDisplayName      stringPassword         stringDescription      stringSidType          uint32DelayedAutoStart bool
}

ServiceStatus结构记录了服务的状态：

// src/github.com/shirou/gopsutil/winservices/winservices.go
type ServiceStatus struct {State         svc.StateAccepts       svc.AcceptedPid           uint32Win32ExitCode uint32
}

State：为服务状态，有已停止、运行、暂停等；
Accepts：表示服务接收哪些操作，有暂停、继续、会话切换等；
Pid：进程 ID；
Win32ExitCode：应用程序退出状态码。

下面程序中，我将系统中所有服务的名称、二进制文件路径和状态输出到控制台：

func main() {services, _ := winservices.ListServices()for _, service := range services {newservice, _ := winservices.NewService(service.Name)newservice.GetServiceDetail()fmt.Println("Name:", newservice.Name, "Binary Path:", newservice.Config.BinaryPathName, "State: ", newservice.Status.State)}
}

注意，调用winservices.ListServices()返回的Service对象信息是不全的，我们通过NewService()以该服务名称创建一个服务，然后调用GetServiceDetail()方法获取该服务的详细信息。不能直接通过service.GetServiceDetail()来调用，因为ListService()返回的对象缺少必要的系统资源句柄（为了节约资源），调用GetServiceDetail()方法会panic！！！

错误和超时

由于大部分函数都涉及到底层的系统调用，所以发生错误和超时是在所难免的。几乎所有的接口都有两个返回值，第二个作为错误。在前面的例子中，我们为了简化代码都忽略了错误，在实际使用中，建议对错误进行处理。

另外，大部分接口都是一对，一个不带context.Context类型的参数，另一个带有该类型参数，用于做上下文控制。在内部调用发生错误或超时后能及时处理，避免长时间等待返回。实际上，不带context.Context参数的函数内部都是以context.Background()为参数调用带有context.Context的函数的：

// src/github.com/shirou/gopsutil/cpu_windows.go
func Times(percpu bool) ([]TimesStat, error) {return TimesWithContext(context.Background(), percpu)
}func TimesWithContext(ctx context.Context, percpu bool) ([]TimesStat, error) {// ...
}

docker

引入库：import "github.com/shirou/gopsutil/docker"

常用api

func GetDockerStat() ([]CgroupDockerStat, error) {return GetDockerStatWithContext(context.Background())
}

GetDockerStat 返回docker基本信息列表类似于 docker ps -a 相关信息

type CgroupDockerStat struct {ContainerID string `json:"containerID"`Name        string `json:"name"`Image       string `json:"image"`Status      string `json:"status"`Running     bool   `json:"running"`
}

实例：

dockerList, err := docker.GetDockerStat()
if err != nil {return
}
for _, v := range dockerList {fmt.Printf("ContainerID=%s\n", v.ContainerID)fmt.Printf("Image=%s\n", v.Image)fmt.Printf("Status=%s\n", v.Status)fmt.Printf("Running=%t\n", v.Running)fmt.Printf("Name=%s\n\n", v.Name)
}

运行结果：

ContainerID=e60ea41fab20fe4f5a93d51d95c82c41b48b8f96dd0b4998cd1a43e3c47a446e
Image=centos:7
Status=Up 15 minutes
Running=true
Name=centosContainerID=a575fe5583dd2580e05ab86fd6d644dc13f15b01a337c66f29230866839d12e5
Image=mysql:8.0.18
Status=Up 15 minutes
Running=true
Name=db