Systemd入门教程：实战篇

如果你没有看命令篇，建议先看命令篇：Systemd入门教程：命令篇。

systemctl对服务的操作

设置开机启动

对于那些支持Systemd的软件，安装的时候，会自动在/usr/lib/systemd/system目录添加一个配置文件(一般为.service后缀)。

配置文件的后缀名，就是该Unit的种类，比如sshd.socket。如果省略，Systemd默认后缀名为.service，所以nginx会被理解成nginx.service。

如果你想让该软件开机启动，就执行下面的命令（以nginx.service为例）：

sudo systemctl enable nginx

上面的命令相当于在/etc/systemd/system/目录添加一个符号链接nginx.service，指向/usr/lib/systemd/system/nginx.service。

这是因为开机时，Systemd只执行/etc/systemd/system/目录里面的配置文件。这也意味着，如果把修改后的配置文件放在该目录，就可以达到覆盖原始配置的效果。

但要注意，符号链接可能不是直接在/etc/systemd/system/目录下，而是在该目录下的multi-user.target.wants/目录中。

启动服务

设置开机启动以后，软件并不会立即启动，必须等到下一次开机。如果想现在就运行该软件，那么要执行以下命令：

sudo systemctl start nginx

为了查看nginx服务是否真的启动了，可以查看一下它的状态：

sudo systemctl status nginx

输出结果：

● nginx.service - nginx - high performance web server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since 二 2019-03-26 03:06:39 CST; 1 weeks 1 days ago
     Docs: http://nginx.org/en/docs/
 Main PID: 4084 (nginx)
    Tasks: 3
   Memory: 34.0M
   CGroup: /system.slice/nginx.service
           ├─ 4084 nginx: master process /usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -c /usr/lo...
           ├─25383 nginx: worker process
           └─25384 nginx: cache manager process

Warning: Journal has been rotated since unit was started. Log output is incomplete or unavailable.

• Loaded行：配置文件的位置，表示是否设为开机启动，enabled表示已经设置为开机自启动。
• Active行：表示是否处于激活状态(即是否正在运行)
• Docs行：该软件的文档，有可能是一个网址，有可能是man(意思是让你用man命令查看)
• Main PID行：主进程PID
• Tasks行：表示一共有几个子进程
• Memory行：表示该服务占用的内存大小
• CGroup块：应用的所有子进程
• 日志块：应用的日志

停止服务

终止正在运行的服务，需要执行systemctl stop命令：

sudo systemctl stop nginx

有时候，该命令可能没有响应，服务停不下来。这时候就不得不”杀进程”了，向正在运行的进程发出kill信号：

sudo systemctl kill nginx

当然，我们自己用ps -ef | grep nginx找到pid，然后自己用kill -9 pid也是可以的

重启服务

sudo systemctl restart nginx

读懂配置文件

一个服务怎么启动，完全由它的配置文件决定。下面就来看，配置文件有些什么内容。

前面说过，配置文件主要放在/usr/lib/systemd/system目录，也可能在/etc/systemd/system目录。找到配置文件以后，使用文本编辑器打开即可。

systemctl cat命令可以用来查看配置文件，下面以sshd.service文件为例，它的作用是启动一个SSH服务器，供其他用户以SSH方式登录。

 xiebruce@centos-linux1 > ~ > systemctl cat sshd.service
# /usr/lib/systemd/system/sshd.service
[Unit]
Description=OpenSSH server daemon
Documentation=man:sshd(8) man:sshd_config(5)
After=network.target sshd-keygen.service
Wants=sshd-keygen.service

[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd
ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=process
Restart=on-failure
RestartSec=42s

[Install]
WantedBy=multi-user.target

可以看到，配置文件分成几个区块，每个区块包含若干条键值对。下面依次解释每个区块的内容。

[Unit]区块：启动顺序与依赖关系

• Description：当前服务的简单描述
• Documentation：文档位置，有可能是一个网址，有可能是man，意思是让你用man命令去查。
• After：表示如果network.target或sshd-keygen.service需要启动，那么sshd.service应该在它们之后启动。
  相应地，还有一个Before字段，定义sshd.service应该在哪些服务之前启动。
  注意：After和Before字段只涉及启动顺序，不涉及依赖关系。
  举例来说，某Web应用需要mysql数据库储存数据。在配置文件中，它只定义要在 mysql之后启动，而没有定义依赖mysql。上线后，由于某种原因，mysql需要重新启动，在停止服务期间，该Web应用就会无法建立数据库连接。

设置依赖关系，需要使用Wants字段和Requires字段。
– Wants：表示sshd.service与sshd-keygen.service之间存在”弱依赖”关系，即如果”sshd-keygen.service”启动失败或停止运行，不影响sshd.service继续执行。

Requires字段则表示”强依赖”关系(由于sshd没有强依赖，所以在这里并没有写Requies字段)，即如果该服务启动失败或异常退出，那么sshd.service也必须退出。

注意，Wants字段与Requires字段只涉及依赖关系，与启动顺序无关，默认情况下是同时启动的。

[Service] 区块：启动行为

Service区块定义如何启动当前服务。

启动命令

许多软件都有自己的环境参数文件，该文件可以用EnvironmentFile字段读取。

EnvironmentFile字段：指定当前服务的环境参数文件。该文件内部的key=value键值对，可以用$key的形式，在当前配置文件中获取。

上面的例子中，sshd的环境参数文件是/etc/sysconfig/sshd。

ExecStart：定义启动进程时执行的命令，配置文件里面最重要的字段是ExecStart。

上面的例子中，启动sshd，执行的命令是/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS，其中的变量$OPTIONS就来自EnvironmentFile字段指定的环境参数文件。

与之作用相似的，还有如下这些字段。

• ExecReload字段：重启服务时执行的命令
• ExecStop字段：停止服务时执行的命令
• ExecStartPre字段：启动服务之前执行的命令
• ExecStartPost字段：启动服务之后执行的命令
• ExecStopPost字段：停止服务之后执行的命令

请看下面的例子。

[Service]
ExecStart=/bin/echo execstart1
ExecStart=
ExecStart=/bin/echo execstart2
ExecStartPost=/bin/echo post1
ExecStartPost=/bin/echo post2

上面这个配置文件，第二行ExecStart设为空值，等于取消了第一行的设置，运行结果如下。

execstart2
post1
post2

所有的启动设置之前，都可以加上一个连词号（-），表示”抑制错误”，即发生错误的时候，不影响其他命令的执行。比如，EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/sshd（注意等号后面的那个连词号），就表示即使/etc/sysconfig/sshd文件不存在，也不会抛出错误。

启动类型

Type字段定义启动类型。它可以设置的值如下：

• simple（默认值）：ExecStart字段启动的进程为主进程
• forking：ExecStart字段将以fork()方式启动，此时父进程将会退出，子进程将成为主进程
• oneshot：类似于simple，但只执行一次，Systemd会等它执行完，才启动其他服务
• dbus：类似于simple，但会等待D-Bus信号后启动
• notify：类似于simple，启动结束后会发出通知信号，然后Systemd再启动其他服务
• idle：类似于simple，但是要等到其他任务都执行完，才会启动该服务。一种使用场合是为让该服务的输出，不与其他服务的输出相混合

下面是一个oneshot的例子，笔记本电脑启动时，要把触摸板关掉，配置文件可以这样写。

[Unit]
Description=Switch-off Touchpad

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/bin/touchpad-off

[Install]
WantedBy=multi-user.target

上面的配置文件，启动类型设为oneshot，就表明这个服务只要运行一次就够了，不需要长期运行，但是你有没有发现，停止了之后，无法用systemctl开启呀，所以我们可以再改成以下这样：

[Unit]
Description=Switch-off Touchpad

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/bin/touchpad-off start
ExecStop=/usr/bin/touchpad-off stop
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target

可以看到，上面配置文件中添加了ExecStop和RemainAfterExit。
当执行start后，就关闭了触控板(有人可能会觉得奇怪，start不是开启触摸板么？怎么会关闭呢？但你要看清楚，被执行的命令是touchpad-off，start表示执行touchpad-off这个命令，当然就是关闭触控板)

RemainAfterExit字段的值可以为true或false，也可以用yes和no。

这个字段可能比较多人不懂，它设为yes的意思是“程序虽然退出了，但仍然让systemctl status命令查询到的状态为active”，为什么要这样呢？因为只有这样才可以执行stop操作，假如你本身就是stop状态，你是没法执行systemctl stop操作的(实际上你去执行它是不会报错的，但按原则来说，只有状态为active的服务才能stop)。

有人会觉得，既然执行之后就自己退出了，对程序来说实际上已经stop了，为什么还要stop呢？很明显，本例的stop并不是指“/usr/bin/touchpad-off”这个服务的stop，而是指“/usr/bin/touchpad-off start”的“反操作”而已。
RemainAfterExit这个配置主要是提供给一些并非常驻内存的程序使用。

重启行为

Service区块有一些字段，定义了重启行为。

KillMode字段：定义Systemd如何停止sshd服务。

上面这个例子中，将KillMode设为process，表示只停止主进程，不停止任何sshd 子进程，即子进程打开的 SSH session 仍然保持连接。这个设置不太常见，但对sshd很重要，否则你停止服务的时候，会连自己打开的SSH session一起杀掉(这样你就再也无法远程连接去启动它了，所以不能这么做，sshd这点比较特殊)。

KillMode字段可以设置的值如下：

• control-group（默认值）：当前控制组里面的所有子进程，都会被杀掉
• process：只杀主进程
• mixed：主进程将收到SIGTERM信号，子进程收到SIGKILL信号
• none：没有进程会被杀掉，只是执行服务的stop命令。

接下来是Restart字段。
Restart字段：定义了sshd退出后，Systemd的重启方式。

上面的例子中，Restart设为on-failure，表示任何意外的失败，就将重启sshd。如果sshd正常停止（比如执行systemctl stop命令），它就不会重启。

Restart字段可以设置的值如下。

• no（默认值）：退出后不会重启
• on-success：只有正常退出时（退出状态码为0），才会重启
• on-failure：非正常退出时（退出状态码非0），包括被信号终止和超时，才会重启
• on-abnormal：只有被信号终止和超时，才会重启
• on-abort：只有在收到没有捕捉到的信号终止时，才会重启
• on-watchdog：超时退出，才会重启
• always：不管是什么退出原因，总是重启

对于守护进程，推荐设为on-failure。对于那些允许发生错误退出的服务，可以设为on-abnormal。

RestartSec字段：表示Systemd重启服务之前，需要等待的秒数。上面的例子设为等待42秒。

[Install]区块

Install区块，定义如何安装这个配置文件，即怎样做到开机启动。

WantedBy字段：表示该服务所在的Target。

Target的含义是服务组，表示一组服务。WantedBy=multi-user.target指的是，sshd所在的Target是multi-user.target。

这个设置非常重要，因为执行systemctl enable sshd.service命令时，sshd.service的一个符号链接，就会放在/etc/systemd/system目录下面的multi-user.target.wants子目录之中。

Systemd有默认的启动Target，使用以下命令查看：

 xiebruce@centos-linux1 > ~ > systemctl get-default
multi-user.target

一般来说，常用的Target有两个：一个是multi-user.target，表示多用户命令行状态；另一个是graphical.target，表示图形用户状态，它依赖于multi-user.target。官方文档有一张非常清晰的Target依赖关系图。

Target的配置文件

 xiebruce@centos-linux1 > ~ > systemctl cat multi-user.target
# /lib/systemd/system/multi-user.target
#  This file is part of systemd.
#
#  systemd is free software; you can redistribute it and/or modify it
#  under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
#  the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
#  (at your option) any later version.

[Unit]
Description=Multi-User System
Documentation=man:systemd.special(7)
Requires=basic.target
Conflicts=rescue.service rescue.target
After=basic.target rescue.service rescue.target
AllowIsolate=yes

注意，Target 配置文件里面没有启动命令。

上面输出结果中，主要字段含义如下。

• Requires字段：要求basic.target一起运行。
• Conflicts字段：冲突字段。如果rescue.service或rescue.target正在运行，multi-user.target就不能运行，反之亦然。
• After：表示multi-user.target在basic.target 、 rescue.service、 rescue.target之后启动，如果它们有启动的话。
• AllowIsolate：允许使用systemctl isolate命令切换到multi-user.target。

修改配置文件后重启

修改配置文件以后，需要重新加载配置文件，然后重新启动相关服务。

# 重新加载配置文件
sudo systemctl daemon-reload

# 重启相关服务
sudo systemctl restart foobar