为什么使用Python的os模块方法而不是直接执行shell命令？

Question

我试图理解使用Python库函数执行操作系统特定任务（如创建文件/目录、更改文件属性等）背后的动机，而不是仅仅通过os.system()或subprocess.call()执行这些命令？

例如，为什么我要使用os.chmod而不是os.system("chmod...")？

我知道，尽可能多地使用Python可用的库方法，而不是直接执行shell命令，会更加“pythonic”。但是，从功能的角度来看，这样做背后还有其他动机吗？

我只是在说执行简单的单行shell命令。当我们需要对任务的执行进行更多的控制时，我理解使用subprocess模块更有意义，例如。

Answer 1

在执行命令时，在^{}模块中优先使用Python更具体的方法的情况有四种：

• 冗余-生成另一个进程是冗余的，浪费时间和资源。
• 可移植性-模块中的许多方法在多个平台上可用，而许多shell命令是操作系统特有的。
• 了解结果-生成一个进程来执行任意命令会迫使您分析输出结果，并了解如果和为什么某个命令做错了什么。
• 安全性-进程可以潜在地执行其给定的任何命令。这是一个弱设计，可以通过在os模块中使用特定的方法来避免。

冗余（见redundant code）：

实际上，您正在执行一个多余的“中间人”以到达最终的系统调用（在您的示例中是chmod）。这个中间人是一个新的过程或子壳。

来自^{}：

Execute the command (a string) in a subshell ...

而^{}只是一个生成新进程的模块。

你可以做你需要的，而不产生这些过程。

可移植性（见source code portability）：

^{}模块的目标是提供通用操作系统服务，它的描述以以下开头：

This module provides a portable way of using operating system dependent functionality.

在windows和unix上都可以使用^{}。尝试为此功能使用os.system/subprocess将强制您维护两个调用（用于ls/dir），并检查您所使用的操作系统。这不是很方便，而且以后会导致更大的挫败感（请参见处理输出）。

了解命令的结果：

假设要列出目录中的文件。

如果使用的是os.system("ls")/subprocess.call(['ls'])，则只能返回进程的输出，这基本上是一个带有文件名的大字符串。

你怎么能从两个文件中分辨出一个名字中有空格的文件？

如果你没有权限列出这些文件呢？

应该如何将数据映射到python对象？

这些只是我脑子里想出来的，虽然有解决这些问题的办法——为什么还要再解决一个为你解决的问题呢？

这是遵循Don't Repeat Yourself原则（通常被称为“DRY”）的一个例子，方法是不重复一个已经存在并且可以免费获得的实现。

安全性：

os.system和subprocess功能强大。当你需要这种能力的时候是好的，但是当你不需要的时候是危险的。当你使用os.listdir的时候，你知道除了列出文件或引发错误之外，它不能做任何其他事情。当你使用os.system或subprocess来实现相同的行为时，你可能最终会做一些你不想做的事情。

注射安全性（见shell injection examples）：

如果将用户输入用作新命令，基本上就是给了他一个shell。这与SQL注入在DB中为用户提供shell非常相似。

例如，命令的形式如下：

# ... read some user input
os.system(user_input + " some continutation")

这很容易被利用来运行任意代码，使用输入：NASTY COMMAND;#来创建最终的：

os.system("NASTY COMMAND; # some continuation")

有许多这样的命令会使您的系统处于危险之中。