Linux 进程管理与系统监控 (Process Management & System Monitoring) 详解
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5.1 Linux中的服务（Service）是什么？服务管理呢？
Δ前言
- 大家好，这篇博文主要给大家带来 Linux 进程管理和系统监控的内容分享，和上一篇博文（用户组管理和权限控制）类似，这篇博文其实也算作是 “Linux 常见实用命令汇总及实战演示-CSDN博客” 一文的补充和完善，因为内容太多了不能放一篇里面。
- 本篇博文共分为两大部分：“一、进程管理” 和 “二、系统监控”。因为命令比较多，有些命令没有附上运行截图，后面还会陆续补充完善。
一、进程管理
1.什么是进程：
- 在 Linux 中，进程（Process） 是指计算机中已运行的程序的实体。通常我们可以理解为：程序是静止的代码（是死死的），而进程是这些代码在内存中跑起来的状态（是活活的）。
- 在 Linux 中，根据进程（Process）的执行方式，进程又可细分为 前台进程 和 后台进程，如下——
- (1) 前台进程：指那些在终端屏幕上运行，且运行过程中会占据使用者的 命令行窗口，让用户无法输入其他命令的进程。
- (2) 后台进程：指那些在后台默默运行，不占用当前终端窗口，你可以一边让它跑着，一边继续在命令行干别的事。
- 服务与进程的关系：服务（Service） 本质上就是一种特殊的进程。它通常以 “后台进程” 的方式常驻内存，等待处理特定的请求（比如网络请求、定时任务等）。在 Linux 中，我们常把这些服务进程称为“守护进程（Daemon）”。
2.ps命令 和 pstree 命令 详解：
① ps 命令（静态查看）: ps 命令是 Linux 查看进程最基础的工具。我们最常用的是 ps -aux 命令，其中，每个参数的含义如下表所示：
参数选项 含义 -a显示所有终端下的进程（包括其他用户的） -u显示面向用户的格式（显示用户名、CPU/内存使用率等） -x显示没有控制终端的进程（通常是后台守护进程） ② 一段 ps -aux 命令的运行结果，示意图如下：
其中，ps -aux 命令的字段解释，如下表所示：
列名 含义 示例解读 USER 进程所属的用户 root、user1、mysql PID 进程ID（唯一标识） 1 是init进程（所有进程的祖先） %CPU CPU使用率（百分比） 2.3 表示占用2.3%的CPU %MEM 内存使用率（百分比） 3.2 表示占用3.2%的物理内存 VSZ 虚拟内存大小（KB） 进程申请的虚拟内存总量 RSS 常驻物理内存大小（KB） 实际占用的物理内存 TTY 终端设备 ?表示没有控制终端（后台服务）STAT 进程状态 S=sleep，R=running，Z=zombie START 进程启动时间 08:15（今天8:15启动） TIME 累计CPU占用时间 2:15（已占用CPU 2分15秒） COMMAND 执行的命令 启动进程的命令行 ③ 【ps -aux 实战案例】
查找某个特定程序是否在运行： 在运维中，我们常配合管道符 grep 使用。比如 up 想康康 Nginx 服务是否开启：
ps -aux | grep nginx # 快速拿到 Nginx 的 PID，方便后续管理。④ pstree 命令（树状查看）：如果我们想 直观地 看到进程之间的层次关系，可以使用 pstree 指令。
(1) pstree -p：不仅显示进程树，还把 PID 标注出来。
(2) pstree -u：显示进程所属的用户。
pstree 命令的执行效果图，如下所示：
3.父子进程：
案例 —— Nginx 的“Master-Worker”架构：
在高性能 Web 服务器 Nginx 中，我们会看到一个很有意思的现象： 当我们搜索 Nginx 进程时，你会发现有一个 Master 进程 和多个 Worker 进程。其中：(1) Master 进程（父）：负责读取配置文件、管理 Worker 进程。它并不处理具体的网络请求。
(2) Worker 进程（子）：由 Master 进程 fork（衍生）出来，专门负责处理用户的 HTTP 请求。
如果某个 Worker 进程因为代码异常崩溃了，Master 进程作为“父亲”会立刻感知到，并瞬间启动一个新的子进程来顶替它。这种“父管子”的模式极大地保证了服务器的高可用性。
4.如何终止运行中的进程？
① 终止进程：
当进程出现死锁、耗尽资源或者我们需要手动关停某个服务时，我们就需要手动“杀掉”进程，就像原神中打深渊一样必须斩草除根！
具体来说，主要的指令是 kill 和 killall。
- kill [PID]：向进程发送终止信号。
- kill -9 [PID]：强制杀死进程（-9 为强制信号）。
- killall [进程名]：按照名字批量杀死。
② 实用案例：
清理假死的 Java 应用： 当某个 Tomcat 或 SpringBoot 应用占着内存不释放且无法响应请求，然后我们通过 ps 查到 PID 为 8888 后： kill -9 8888 这是运维中最常见的 “重启大法” 第一步。
停止异常的数据库备份任务： 由于磁盘空间不足，一个 mysqldump 备份进程卡住了。此时直接按 Ctrl+C 也触发不了元素反应： killall mysqldump 批量清理所有备份进程，防止磁盘被填满。
踢掉非法登录的 SSH 用户： 通过 ps -aux 发现某个不认识的 IP 通过 SSH 登录了你的服务器。找到该 sshd 进程对应的 PID： kill 12345 直接中断对方的连接会话。
强制关停占用端口的 Python 爬虫： 如果发现写错死循环的爬虫脚本正在疯狂抓取数据并占用了 8080 端口，导致其他程序起不来： kill -9 [脚本PID] 快速释放端口资源，修复开发环境。
5.Service管理：
5.1 Linux中的服务（Service）是什么？服务管理呢？
- 什么是服务：我们在上文 “什么是进程” 中已经提到，服务（Service）本质上是常驻在后台的守护进程（Daemon）。它们在后台默默地听候指令，比如 sshd 服务负责远程连接，httpd 服务负责处理网页请求。
- 什么是服务管理：指的是对这些进程进行状态控制（启动、停止、重启）以及对它们的生命周期进行配置（开机是否自启、崩溃是否自动拉起等）。
5.2 service管理指令
service 是早期的管理工具，主要用于 CentOS 6 等旧版本。
基本语法：service 服务名 [start | stop | restart | reload | status]
现状说明：虽然在 CentOS 7+ 版本中，大部分 service 指令会自动重定向到 systemctl，但它已经成为时代的眼泪。了解它主要是为了维护一些老旧的脚本或老系统，正常情况下的使用，肯定还是要用 systemctl。
5.3 如何查看Linux中的服务名？
查找服务名是实现服务管理的前提，通常有两种主流方式：
- 旧式方式（脚本查看）： 查看 /etc/init.d/ 目录下的脚本，这些通常是传统 SysV 风格的服务脚本。 ls /etc/init.d/ 运行结果示意图如下：
- 新式方式（Systemd 查看）： 查看被 systemd 管理的所有单元文件： systemctl list-unit-files --type=service (这能让你看到哪些服务已安装，以及它们是否被设置为开机启动). 运行结果示意图如下：
5.4 chkconfig指令 详解
chkconfig 用于管理服务在不同运行级别（Runlevel）下的自启动状态。
常用案例：
- 查看所有服务的自启动配置：chkconfig --list
- 设置网络服务在 3 和 5 级别下自启动：chkconfig --level 35 network on
- 关闭防火墙的开机自启（旧版）：chkconfig iptables off
5.5 systemctl指令 详解
systemctl 命令 是现代 Linux（Systemd 机制）的权力中心，它合并了以往 service 和 chkconfig 的功能，且功能更牛逼。
基本语法：systemctl [动作] [服务名]
- 运行状态控制（即时生效，重启失效）: （以 Linux 中最常用的防火墙服务 firewalld 为例）
- 启动服务：systemctl start firewalld
- 停止服务：systemctl stop firewalld
- 重启服务（先停再启，常用于修改配置后）：systemctl restart firewalld
- 重新加载配置（不停止服务，仅使新配置生效）：systemctl reload firewalld
- 查看服务详情（可以看到服务是否在运行、PID、报错日志）：systemctl status firewalld
自启动控制（永久生效，决定开机后的状态）：（以 Linux 中最常用的防火墙服务 firewalld 为例）
设置开机自启： systemctl enable firewalld
取消开机自启： systemctl disable firewalld
检查服务是否设置了自启动：systemctl is-enabled firewalld
查看服务是否处于激活状态（返回 active 或 inactive）：systemctl is-active firewalld
Δ实战案例：【故障排查与自定义服务】
案例 1：当 Nginx 启动失败时的全深度排查， 如果我们执行 systemctl start nginx 报错，常规做法是：
- 执行 systemctl status nginx -l：-l 参数会显示完整的报错详情，不会截断。
- 如果 status 信息不够，配合 journalctl -u nginx.service 查看内核及系统层面的详细启动日志。
案例 2：将自己的 Python 脚本打包成系统服务 ，假设我们写了一个 my_api.py，并且希望它像服务一样开机自启、死后自动重启：
- 在 /etc/systemd/system/ 下新建 my_api.service。
- 写入 ExecStart=/usr/bin/python3 /path/to/my_api.py。
- 写入 Restart=always：这意味着如果我们的程序崩了，系统会在 5 秒内自动帮你拉起来。
- 最后执行 systemctl daemon-reload 和 systemctl enable --now my_api。
5.6 firewall指令 详解
在 CentOS 7+ 中，我们使用 firewall-cmd 来管理防火墙。
- 常用操作：
- firewall-cmd --state：查看状态。
- firewall-cmd --list-all：查看当前放行的所有端口。
- firewall-cmd --reload：重新加载（修改配置后必须执行）。
- 案例场景：假设我们新部署了一个 Web 网站，需要开放 80 端口，且要求重启后依然生效。
- firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp（--permanent 参数保证重启不失效）。
- firewall-cmd --reload（让配置立刻生效）。
- 通过 firewall-cmd --query-port=80/tcp 确认开放成功。
5.7 top命令 详解
top 是 Linux 系统中最常用的实时系统监控工具，相当于系统的“任务管理器”。它会动态刷新，显示系统资源使用情况和进程列表。
一张 top 命令的运行示意图如下所示：
- top 命令的显示内容说明：
- load average：系统的负载情况（1, 5, 15 分钟），如果数值超过了 CPU 核心数，说明系统很累。
- %Cpu(s)：查看 CPU 是否被某个进程榨干。
- MiB Mem：内存剩余及使用情况。
- MiB Swap: 交换分区状态
- 进程列表的各个 字段 解析，如下表所示：
字段 含义 详细说明 PID 进程ID 进程的唯一标识符 USER 进程所有者 运行该进程的用户 PR 优先级 内核调度优先级（数字越小越优先） NI Nice值 用户可调整的优先级（-20最高，19最低） VIRT 虚拟内存 进程申请的虚拟内存总量（包括未分配的） RES 常驻内存 实际占用的物理内存（关键指标） SHR 共享内存 与其他进程共享的内存 S 进程状态 R=运行，S=睡眠，D=不可中断睡眠，Z=僵尸，T=停止 %CPU CPU使用率 占单个CPU的百分比（可超过100%，表示多线程） %MEM 内存使用率 占物理内存的百分比 TIME+ 累计CPU时间 进程启动以来占用的总CPU时间（分钟:秒.百分秒） COMMAND 命令名/命令行 启动进程的命令（按 c可切换显示完整命令行）- 交互快捷键（重点）：
- P：按 CPU 占用排序（默认）。
- M：按内存占用排序（排查内存泄露神器）。
- N：按 PID 排序。
- k：直接输入 PID 杀掉进程（不用退出 top）。
- q：退出。
- 【top 命令 应用实例】
- 找出最吃内存的程序：打开 top 后按大写 M，发现某个 Java 程序内存飙升，从而定位内存溢出问题。
- 监控指定用户：top -u cyan，只看 cyan 用户名下的进程运行情况。
- 调整刷新频率：top -d 1（每秒刷新一次），在观察瞬时性能抖动时非常有用。
二、系统监控
1.磁盘情况查询：
如果我们想知道某个目录到底占了多少空间，df（查看整体文件系统）就不够用了，这时候需要 du (Disk Usage) 命令，具体用法如下：
du [参数] [目录/文件]du 命令的 常见参数 如下：
- -h：以易读的方式显示（显示 KB, MB, GB）。
- -s：只显示总计（Summary），不列出子目录的细节。
- -a：列出所有文件和目录的占用大小。
- --max-depth=1：只查看当前目录下一级的子目录大小，避免递归太深。
eg: du -sh /home/cyan —— 快速查看 cyan 用户目录的总大小。
2.磁盘挂载 基本介绍：
① 什么是磁盘挂载？
在 Linux 中，一切皆文件。无论你物理上有几个硬盘或分区，它们最终都要归结到根目录 / 下。
- 原理：Linux 采用“接入”的处理方法。一个独立的磁盘分区必须关联到一个现有的目录，这个目录就是该分区的“入口”。
- 理解：我们可以把挂载目录想象成硬盘在系统里的“大门”。不挂载，你就找不到这扇门，也就没法往硬盘里存东西。
② 如果我们新买了一块硬盘装在服务器上，那么完成挂载通常需要以下 5 步：
- 添加硬盘：在硬件层面或虚拟机设置中增加磁盘。
- 分区：使用 fdisk 等工具给硬盘划分区域。
- 格式化：使用 mkfs 命令给分区创建文件系统（例如 ext4 或 xfs）。
- 挂载：使用 mount 命令将分区与目录关联。
- 设置自动挂载：修改配置文件，让机器重启后依然生效。
PS：如直接用命令行挂载的方式，重启之后会失效！因为使用 mount 命令进行的挂载是临时的。一旦系统重启，挂载关系就会丢失，目录又会变回空的。所以才需要修改 /etc/fstab 配置文件。在这个文件里登记分区的 UUID 或 设备名，系统在开机时就会自动按照配置进行挂载。
3.磁盘分类：
① 硬盘分类说明
Linux 里的硬盘命名是有规律的，区别不同的硬盘主要看的是驱动器标识：
- IDE 硬盘：驱动器标识符为 hdX~。其中 hd 是类型，“x”是盘号（a为基本主盘，b为基本从盘...），“~”是分区号（1-4为主分区或扩展分区，5开始是逻辑分区）。
- SCSI/SATA 硬盘（目前主流）：标识符为 sdX~。其命名逻辑与 IDE 硬盘一致，只是前缀变成了 sd。例如：sda1 表示第一个 SCSI 硬盘的第一个分区。
② 查询指令
- lsblk：用于查看当前系统的磁盘结构（List Block Devices），它可以快速查看系统有哪些硬盘、分区，以及它们的挂载关系（设备视角）
具体输出的每一行的含义 如下表所示：
列名 含义 NAME 设备名称（如 sda 表示第一块硬盘，sda1 表示第一个分区） MAJ:MIN 主设备号:次设备号（内核识别设备的编号） RM 是否可移除设备（1=可移除，如U盘；0=固定硬盘） SIZE 设备容量 RO 是否只读（1=只读，0=可读写） TYPE 设备类型（disk=磁盘，part=分区，rom=光驱，lvm=逻辑卷） MOUNTPOINT 挂载点（设备当前挂载在哪个目录
- lsblk -f：此处的 “ -f ” = filesystem（显示文件系统信息）。即在上述基础上，额外显示文件系统类型（FSTYPE）、磁盘的唯一标识符（UUID）、卷标（文件系统视角）。
具体新增的三个列的含义 如下表所示:
列名 含义 FSTYPE 文件系统类型（ext4=Linux常用，vfat=FAT32，ntfs=Windows，swap=交换分区） LABEL 卷标（给分区起的名字，如 "Ubuntu"、"USBDRIVE"） UUID 全局唯一标识符（系统用来识别分区的唯一ID，比设备名更可靠
4.磁盘挂载 现实案例：
链接如下：
Linux 远程Ubuntu服务器扩展硬盘后，将/home目录移动到新的硬盘空间上（把新硬盘的分区挂载到/home目录） 教程_ubuntu将home挂到别的硬盘-CSDN博客
https://cyan-ra9.blog.csdn.net/article/details/153582564?spm=1001.2014.3001.5502 在这篇博文中，up对一个远程Ubuntu的服务器实现了扩容，具体来说，就是将新磁盘的分区挂载到了“新的” /home 目录，这样原来的 /home 目录 就可以删去来腾出更多的高速可用空间。具体内容如下——
1）对新硬盘进行分区2）格式化新分区为ext4系统
3）进行数据迁移
4）更改系统配置以使用新的 /home 分区
5）重启后的二次验证
5.磁盘相关 实用指令：
案例一 —— 统计 /opt 文件夹下文件的个数
ls -l /opt | grep "^-" | wc -l解读：
ls -l /opt：以长格式列出 /opt 目录下的内容。每行代表一个文件或目录。
文件行的开头是 -（如 -rw-r--r--）
目录行的开头是 d（如 drwxr-xr-x）
grep
"^-"：过滤出以-开头的行，即只保留文件。wc -l：统计行数。
结果：输出 /opt 目录下（仅当前目录，不包括子目录）的文件数量。
案例二 —— 统计 /opt 文件夹下目录的个数
ls -l /opt | grep "^d" | wc -l解读：
和上一个案例的命令几乎一样，只是grep的条件改为
"^d"，过滤出以 d 开头的行，即只保留目录。结果：输出 /opt 目录下（仅当前目录，不包括子目录）的子目录数量。
案例三 —— 统计 /opt 文件夹下文件的个数，包括子文件夹里的
ls -lR /opt | grep "^-" | wc -l解读：
ls -lR /opt：-R 表示 递归（Recursive），会列出 /opt 及其所有子目录下的全部内容。
grep "^-"：依然过滤出文件行。
wc -l：统计总数。
结果：输出 /opt 目录下包括所有子目录在内的所有文件的总数。
案例四 —— 统计 /opt 文件夹下目录的个数，包括子文件夹里的
ls -lR /opt | grep "^d" | wc -l解读：
同理，ls -lR 会 递归 列出所有内容，grep "^d" 则负责过滤出 目录行。
结果：输出 /opt 目录下包括所有子目录在内的所有子目录的总数（Δ注意：这里统计的是“目录”本身，而不是目录里的文件）。
案例五 —— 以树状显示目录结构
tree 目录解读：
tree：一个专门用来以 树形结构 直观显示目录内容的命令。
目录：要查看的目录路径，如 tree /opt。
安装方法（如果系统没有该命令）：
# CentOS/RHEL yum install tree # Ubuntu/Debian apt install tree
6.监控网络状态：
netstat 是 Linux 中网络状态查看的经典命令（network statistics），用于显示网络连接、路由表、接口统计等信息。
常用命令如下所示：
# 查看所有网络连接（最常用） netstat -anp # 查看监听端口（哪些服务在运行） netstat -lnp # 查看特定端口 netstat -anp | grep 80具体参数含义，如下表所示：
netstat -anp 命令的常见状态码含义（TCP连接状态），如下表所示：
参数 含义 说明 -a all 显示所有连接（包括监听的和已建立的） -n numeric 不解析域名和端口名（直接显示IP和数字端口，速度更快） -p program 显示进程PID和程序名（最常用，需root权限） -l listening 只显示监听的端口 -t tcp 只显示TCP连接 -u udp 只显示UDP连接 -r route 显示路由表 -i interfaces 显示网卡接口统计 -s statistics 显示各协议统计信息
状态 含义 LISTEN 监听状态（服务等待连接） ESTABLISHED 已建立连接（正常通信） TIME_WAIT 主动关闭后等待（正常） CLOSE_WAIT 被动关闭等待（程序未正常close） SYN_SENT 正在尝试连接
Δ总结
- 🆗，以上就是本篇博文的全部内容了，感谢阅读！
- 文章共分为了 “进程管理” 和 “系统监控” 两大部分，这两部分都挺重要的，进程管理部分要掌握 ps 命令的使用，以及 Service 管理的一些策略（尤其是 systemctl 命令）
- 关于Linux的博文，短期内（1~2年）应该是不会更了，后面还是专注于写写Java的博文吧。
System.out.println("END------------------------------");
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