Python os.nice 函数

上次修改时间：2025 年 4 月 11 日

本全面指南探讨了 Python 的 os.nice 函数，该函数用于调整类 Unix 系统上的进程优先级（nice 值）。我们将介绍 nice 值范围、权限要求和实际示例。

基本定义

os.nice 函数将进程的 nice 值增加指定的增量。较高的 nice 值意味着较低的优先级。

关键参数：increment（要添加到当前 nice 值的值）。返回新的 nice 值。仅在 Unix 系统上可用，需要适当的权限。

基本 Nice 值调整

此示例演示了 os.nice 的最简单用法，即增加进程的 nice 值。正值降低优先级，负值提高优先级。

basic_nice.py

import os

# Increase nice value by 5 (lower priority)
try:
    new_nice = os.nice(5)
    print(f"New nice value: {new_nice}")
except PermissionError:
    print("Permission denied: need appropriate privileges")
except AttributeError:
    print("os.nice not available on this platform")

这尝试将 nice 值增加 5。在 Unix 上，普通用户只能增加 nice 值（降低优先级）。降低需要权限。

该示例包括针对权限问题和平台不兼容性的错误处理。

检查当前 Nice 值

要检查当前的 nice 值而不更改它，我们可以使用 os.nice(0)。这将返回当前的 nice 值而不进行修改。

check_nice.py

import os

try:
    current_nice = os.nice(0)
    print(f"Current nice value: {current_nice}")
    
    # Typical range is -20 (highest priority) to 19 (lowest)
    print("Lower values mean higher priority")
    
except AttributeError:
    print("os.nice not supported on this platform")

这显示了如何获取当前的 nice 值。值 0 表示默认优先级。负值表示高于默认优先级的优先级。

请注意，精确的范围（-20 到 19）和行为可能在 Unix 系统之间略有不同。

逐步降低优先级

此示例显示了如何通过逐步增加 nice 值来逐步降低进程优先级。

gradual_nice.py

import os
import time

def cpu_intensive_task():
    # Simulate CPU work
    for i in range(5):
        sum(range(10**6))
        print(f"Step {i} completed")

try:
    print(f"Initial nice: {os.nice(0)}")
    
    # First priority reduction
    os.nice(5)
    print(f"After first adjustment: {os.nice(0)}")
    cpu_intensive_task()
    
    # Further reduction
    os.nice(5)
    print(f"After second adjustment: {os.nice(0)}")
    cpu_intensive_task()
    
except PermissionError:
    print("Need privileges for negative adjustments")
except AttributeError:
    print("Platform doesn't support nice values")

该代码演示了多次调用 os.nice 如何逐步降低进程优先级。每次调整都会使该进程对其他进程更加“友好”。

实际上，您通常会设置一次 nice 值，而不是逐步设置。

设置最大 Nice 值

此示例尝试将进程设置为最大 nice 值（最低优先级）。普通用户通常可以设置最高为 19 的值。

max_nice.py

import os

MAX_NICE = 19  # Typical maximum nice value

try:
    current = os.nice(0)
    needed = MAX_NICE - current
    
    if needed > 0:
        new_nice = os.nice(needed)
        print(f"Set to maximum nice value: {new_nice}")
    else:
        print(f"Already at or above maximum nice: {current}")
        
except PermissionError:
    print("Permission denied for nice adjustment")
except AttributeError:
    print("Nice values not supported on this platform")

该代码计算达到最大 nice 值所需的增量。它仅在当前值低于最大值时才进行调整。

请注意，某些系统可能具有不同的最大值或限制。

特权 Nice 调整

此示例演示了特权进程（如 root）如何降低 nice 值以提高进程优先级。需要超级用户权限。

privileged_nice.py

import os
import sys

def check_root():
    if os.geteuid() != 0:
        print("This script requires root privileges")
        sys.exit(1)

try:
    check_root()
    current = os.nice(0)
    print(f"Current nice (as root): {current}")
    
    # Increase priority (decrease nice)
    new_nice = os.nice(-5)
    print(f"New nice value: {new_nice}")
    
except PermissionError:
    print("Unexpected permission error")
except AttributeError:
    print("Platform doesn't support nice adjustments")

该脚本首先验证 root 权限，然后演示降低 nice 值以提高进程优先级。

只有特权用户才能将 nice 值降低到当前值以下或低于 0。

子进程中的 Nice 值

此示例显示了 nice 值如何由子进程继承以及如何独立调整它们。

child_process.py

import os
import time

def worker():
    print(f"Child nice: {os.nice(0)}")
    time.sleep(2)

try:
    print(f"Parent nice: {os.nice(0)}")
    
    # Create child process
    pid = os.fork()
    
    if pid == 0:  # Child process
        # Adjust child's nice value
        os.nice(5)
        worker()
        os._exit(0)
    else:  # Parent process
        os.waitpid(pid, 0)
        print(f"Parent nice after child: {os.nice(0)}")
        
except AttributeError:
    print("Platform lacks fork or nice support")
except OSError:
    print("Fork failed")

父进程创建一个子进程，该子进程调整自己的 nice 值。父进程的 nice 值保持不变，这表明可以独立调整。

当您希望后台任务的优先级低于主进程时，此模式非常有用。

平台兼容性检查

此示例演示了如何检查 os.nice 的可用性并为不受支持的平台实现回退。

platform_check.py

import os
import sys

def adjust_priority(increment):
    if hasattr(os, 'nice'):
        try:
            return os.nice(increment)
        except PermissionError:
            print("Warning: No permission to adjust priority")
            return os.nice(0)
    else:
        print("Warning: Nice values not supported on this platform")
        return 0  # Default priority

# Usage
current_priority = adjust_priority(5)
print(f"Current priority adjustment: {current_priority}")

该代码首先检查 os.nice 的可用性，然后再尝试使用它。这使代码在不同的操作系统上更具可移植性。

Windows 系统不支持 nice 值，因此此检查对于跨平台代码至关重要。

安全注意事项

权限要求： 降低 nice 值需要提升的权限
资源匮乏： 滥用可能导致系统不稳定
平台限制： 在 Windows 系统上不可用
子进程： Nice 值由子进程继承
用户限制： 可能受到系统范围限制的约束

最佳实践

谨慎使用： 仅在必要时调整优先级
检查平台： 首先验证 os.nice 的可用性
处理错误： 始终捕获 PermissionError 和 AttributeError
记录假设： 记下任何权限要求
考虑替代方案： 对于复杂的调度，请使用专用工具

资料来源

作者

我叫 Jan Bodnar，是一位热情的程序员，拥有丰富的编程经验。自 2007 年以来，我一直在撰写编程文章。迄今为止，我撰写了 1,400 多篇文章和 8 本电子书。我拥有超过十年的编程教学经验。

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