使用systemctl托管linux后台程序

在 Linux 中如果想让一个程序保持在后台运行，一般会使用 nohub 命令，或者是使用 screen 之类的命令创建一个独立的会话来运行。但是如果还想实现一些额外的功能，比如：跟随系统自动启动、进程挂掉后自动重启等，就会比较麻烦了。

还有一种选择是将需要后台运行的程序作为一个 service（服务），交给系统中的 systemctl 组件托管。就像 Nginx、MySQL 等程序一样，不仅可以自动开机启动，而且启动、停止程序也方便了很多。

关于 SYSTEMCTL

systemctl 是 Linux 系统中使用最广泛的系统服务管理命令行工具之一，它是 Systemd init 系统的一部分，用于启动、停止和管理系统服务。

早期版本的 Linux 中并不包含 Systemd，而是使用 service 命令管理系统服务。新的 Linux 操作系统（比如 CentOS 7/Ubuntu 16.04）使用 Systemd 来管理系统服务，因此 systemctl 已经成为管理系统服务的标准方式。但为了向后兼容 Systemd 仍然包含对 service 命令的支持。

因此在现在的 Linux 系统中，service 和 systemctl 命令都可以用来管理当系统服务。

创建服务

这里以一个开源的内网穿透工具 FRP 作为例子，为服务端程序配置一个服务，并保持在后台运行。

每一个服务都有一个对应的配置文件，在系统的 /usr/lib/systemd/system/ 目录下，后缀为 .service。文件名就是服务的名字，在控制服务的的时候会用到。比如 Nginx 的服务名就叫 nginx，重启服务对应的命令是： service nginx restart。

理论上服务名可以随便取，不过建议选个简短有意义的名字。这里新建的服务叫 frps。

创建文件 /usr/lib/systemd/system/frps.service ，文件的内容如下：

[Unit]
Description=frps service
After=network.target syslog.target
Wants=network.target
[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/local/frp/frps -c ./frps.toml
WorkingDirectory=/usr/local/frp
[Install]
WantedBy=multi-user.target

文件中常用可配置的各项解释如下：

Unit 区块

• Description：描述了该服务的信息，一般是用于说明和显示（比如运行 service xxx status 会显示）。
• After：指定这些服务启动后，再启动此服务。这里指定了 network.target 和syslog.target，表示需要在网络服务和系统日志服务启动之后再启动 FRP。
• Before：先启动本服务，再启动指定的这些服务，与 After 相反。
• Requires：依赖的其它服务，列在其中的项会在这个服务启动时同时被启动。并且，如果其中任意一个服务启动失败，这个服务也会被终止。
• Wants：在启动当前服务时同时启动 Wants 中的其他项。与 Requires 相似，但 Wants 不会管其他的服务是否启动成功。这里指定了 network.target，表示 FRP 启动会同时启动 network.target 服务。

Service 区块

• Type：指定了该服务的类型。一般是 simple，表示该服务是一个简单的可执行程序。
• ExecStart：指定了启动该服务时要执行的程序路径和参数。按实际填写，程序路径要使用绝对路径。后面的是 -c ./frps.toml 都是传递给程序的启动参数。
• ExecReload：重载当前服务时执行的命令。配置后 service xxx reload 才会有效，不需要可以不写。
• ExecStop：停止当前服务时执行的命令。如果不写，执行 service xxx stop 时会直接停止掉程序。
• WorkingDirectory：指定了该服务的工作目录。如果不需要也可以省略这项。这里是因为在传递给 FRP 的参数中使用了相对路径，所以才设成程序所在目录。
• Environment：为服务指定环境变量
• User：指定运行服务的用户
• Group：指定运行服务的用户组

Install 区块

• WantedBy：指定了该服务的安装位置。这里是 multi-user.target，表示该服务将被安装到 multi-user.target 目标中，即系统的多用户模式下运行，一般不用改。

创建好后，在终端里运行 service frps status 应该就能看到相应的输出了。不过此时服务还未生效，处于未激活（inactive）的状态。

在终端内输入：

systemctl daemon-reload # 重载systemctl
systemctl enable frps   # 在 systemctl 中将 frps 服务状态设为启用
service frps start  # 启动 frps 服务（刚配置好服务需要手动启动一下，或者重启 Linux也行）

这样就成功在 systemctl 中管理刚才创建的服务了。

通过 service frps status 可以看到相关的运行信息，不出意外的话服务应该处于活动（active）状态。

最下方显示的是标准IO流中的内容（也就是直接在终端中运行程序，程序显示出来的内容）。如果 service 不能正常启动程序，可以根据下面的信息进行排查。

有些系统中，使用 status 查看状态时会进入一个交互模式，此时按方向键是滚动屏幕内容，按 q 退出。

管理服务

配置好服务后，就可以直接通过 service 相关的命令启停程序了。常用的命令如下（其中 xxx 要换成相应服务名）：

service xxx start   # 启动服务
service xxx stop    # 停止服务
service xxx restart # 重启服务（先停止再启动）
service xxx status  # 查看指定服务的状态

移除服务

如果需要移除这个服务，与创建服务反向操作即可。还是以 frps 服务为例，终端里运行：

service frps stop # 启动 frps 服务
systemctl disable frps  # 在 systemctl 中禁用 frps 服务
systemctl daemon-reload # 重载systemctl

禁用服务后，将对应的文件 /usr/lib/systemd/system/frps.service 删除即可。

配置服务自动重启

对于一些需要在退出后自动重启的服务（比如进程意外崩溃后自动恢复），也可以交给 systemctl 管理。

配置服务进程退出后自动重启，还需要在 Service 区块中额外添加几项：

• Restart：是否自动重启，可选：always / no。always 表示总是自动重启（除非通过systemctl stop）；no 表示不自动重启（默认值）
• RestartSec：重启的间隔秒数（数字），当进程退出后，等待这个时间之后再启动进程。默认值0.1。
• StartLimitInterval: 最多重启次数。如果服务进程一直重启失败，超过这么多次后就不再继续重启了。0表示不限次数重启。

举个frp的客户端（frpc）的例子，有时候网络中断或者其他原因会导致frpc的进程自动退出。这时想等待10s之后再重启程序，最多重试5次，就可以在Service区块里加上

Restart=always
RestartSec=10
StartLimitInterval=5

修改完之后需要 systemctl daemon-reload 重新加载一下，才会生效。

配置好后可以简单验证一下。启动frpc服务后，直接 kill 进程，然后通过 systemctl status 查看服务状态。

如下图，可以看到刚kill完进程已退出，过了10s后进程又处于运行中了，自动重启生效了。

另外关于自动重启，这里也附上一篇写得比较详细的文章，有需要的话可以参考：

https://blog.csdn.net/ownfire/article/details/124120927