Ubuntu 自启动应用程序的方法

1、自启动的方法

自启动应用程序可以在/etc/rc.local文件中调用脚本来启动应用程序，另外也可以自行编写一个服务来启动应用程序。这两种方法其实都是一种方法即使用服务来启动一个应用程序。rc.local脚本本身也是被一个rc.local的服务来调用的。如下图，可以看出rc-local.servce服务调用/etc/rc.local脚本中的相关程序来启动应用。

编写服务配置 
每一个服务以.service结尾，一般会分为3部分：[Unit]、[Service]和[Install]
[Unit]：记录unit文件的通用信息。

[Service]：记录Service的信息

[Install]：安装信息。

[Unit]
主要是对这个服务的说明，内容， 文档介绍以及对一些依赖服务定义

Description : 服务的简单描述
Documentation ： 服务文档
Requires：当前 Unit 依赖的其他 Unit，如果它们没有运行，当前 Unit 会启动失败
Wants：与当前 Unit 需要的其他 Unit，如果它们没有运行，当前 Unit 不会启动失败
BindsTo与当前 Unit 绑定的其他 Unit，如果它们退出，会导致当前 Unit 停止运行
Before：如果该字段指定的 Unit 也要启动，那么必须在当前 Unit 之后启动
After：如果该字段指定的 Unit 也要启动，那么必须在当前 Unit 之前启动
Conflicts：这里指定的 Unit 不能与当前 Unit 同时运行
Condition...：当前 Unit 运行必须满足的条件，否则不会运行
Assert...：当前 Unit 运行必须满足的条件，否则会报启动失败
如

[Unit]
Description=Protect ARP list
Wants=network-online.target
After=network.target
其中network.target代表有网路，network-online.target代表一个连通着的网络。
 [service]
服务本体

在定义完了 Systemd 用来识别服务的单元后，我们来定义服务本体。基本的用法如下：


Type：服务的类型，各种类型的区别如下所示

simple：默认，这是最简单的服务类型。意思就是说启动的程序就是主体程序，这个程序要是退出那么一切皆休。
forking：标准 Unix Daemon 使用的启动方式。启动程序后会调用 fork() 函数，把必要的通信频道都设置好之后父进程退出，留下守护精灵的子进程。(以 fork 方式从父进程创建子进程，创建后父进程会立即退出)
oneshot：systemd中的Type=oneshot服务描述了这一选项适用于只执行一项任务、随后立即退出的服务。可能需要同时设置 RemainAfterExit=yes 使得 systemd 在服务进程退出之后仍然认为服务处于激活状态。
dbus：这个程序启动时需要获取一块 DBus 空间，所以需要和 BusName= 一起用。只有它成功获得了 DBus 空间，依赖它的程序才会被启动。
notify： 这个程序在启动完成后会通过 sd_notify 发送一个通知消息。所以还需要配合 NotifyAccess 来让 Systemd 接收消息，后者有三个级别：none，所有消息都忽略掉; main，只接受我们程序的主进程发过去的消息; all，我们程序的所有进程发过去的消息都算。NotifyAccess 要是不写的话默认是 main。(当前服务启动完毕，会通知Systemd，再继续往下执行)
ExecStart
启动当前服务的命令

ExecStartPre
启动当前服务之前执行的命令

ExecStartPost
启动当前服务之后执行的命令

ExecReload
重启当前服务时执行的命令

ExecStop
停止当前服务时执行的命令

ExecStopPost
停止当其服务之后执行的命令

RestartSec
自动重启当前服务间隔的秒数

Restart
定义何种情况 Systemd 会自动重启当前服务，可能的值包括always(总是重启)、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdog

no(默认值)：退出后不会重启;
always：不管是什么退出原因，总是重启;
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，如ssh服务设置为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。
TimeoutSec
定义 Systemd 停止当前服务之前等待的秒数

RemainAfterExit
值为yes或no，表示进程退出以后，服务仍然保持执行。这样的话，一旦使用systemctl stop命令停止服务，ExecStop指定的命令就会执行

通常和type=oneshot配合使用

Environment
指定环境变量

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

User
指定用户运行

Group
指定用户组运行

WorkingDirectory
进程工作目录，也就是说在执行前会先切换到这个目录

[Install]
服务安装的相关设置，一般可设置为多用户的

WantedBy：它的值是一个或多个 Target，当前 Unit 激活时(enable)符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .wants后缀构成的子目录中

RequiredBy：它的值是一个或多个 Target，当前 Unit 激活时，符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .required后缀构成的子目录中

Alias：当前 Unit 可用于启动的别名（比如Master.service文件名字，正常 systemctl status Master.service,设置别名叫Alias=nm，那你就可以systemctl status nm.service 查看实际是Master.service的服务了）

Also：当前 Unit 激活(enable)时，会被同时激活的其他 Unit

Linux 缓和的执行进程关闭，然后重启。在对配置文件修改后需要重启进程时可发送此信号。

*.target级别
0runlevel0.target,poweroff.target关闭系统。
1runlevel1.target,rescue.target进入救援模式。
2runlevel2.target,multi-user.target进入非图形界面的多用户方式。
3runlevel3.target,multi-user.target进入非图形界面的多用户方式。
4runlevel4.target,multi-user.target进入非图形界面的多用户方式。
5runlevel5.target,graphical.target进入图形界面的多用户方式。
6runlevel6.target,reboot.target重启系统。

如：WantedBy=multi-user.target 在 multi-user.target 启用时，我们的服务也就会被启用了。

完整实例
[Unit]

Description=Protect ARP list

Wants=network-online.target

After=network.target

[Service]

Type=oneshot

RemainAfterExit=yes

ExecStart=/sbin/arp -f /etc/ip-mac

ExecReload=/sbin/arp -f /etc/ip-mac

ExecStop=/sbin/arp -d -a

[Install]

WantedBy=multi-user.target

eiota@firefly:~$ systemctl status rc-local
● rc-local.service - /etc/rc.local Compatibility
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/rc-local.service; enabled-runtime; vendor preset: enabled)
    Drop-In: /usr/lib/systemd/system/rc-local.service.d
             └─debian.conf
     Active: active (running) since Fri 2024-03-29 14:20:24 CST; 2 days ago
       Docs: man:systemd-rc-local-generator(8)
    Process: 516 ExecStart=/etc/rc.local start (code=exited, status=0/SUCCESS)
      Tasks: 104 (limit: 4661)
     Memory: 745.8M
     CGroup: /system.slice/rc-local.service
             ├─   519 sudo ./app.sh
             ├─   538 /bin/bash ./app.sh
             ├─   555 sudo -S ./tysoftdog.sh
             ├─   562 /bin/bash ./tysoftdog.sh
             ├─   569 java -Dfile.encoding=utf-8 -jar /home/eiota/ansm/ansm-0.0.1-SNAPSHOT.war
             ├─  1532 ./eiota_server
             ├─  1606 sudo -S python3.8 main.py
             ├─  1608 python3.8 main.py
             ├─312519 sleep 20
             └─312531 sleep 10

Warning: some journal files were not opened due to insufficient permissions.

2、自行编写一个服务

首先学习一下service文件的写法, service文件放在/lib/systemd/system目录下面，下面以docker.serice文件为示例：

eiota@firefly:/lib/systemd/system$ cat docker.service
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target docker.socket firewalld.service containerd.service time-set.target
Wants=network-online.target containerd.service
Requires=docker.socket

[Service]
Type=notify
# the default is not to use systemd for cgroups because the delegate issues still
# exists and systemd currently does not support the cgroup feature set required
# for containers run by docker
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
TimeoutStartSec=0
RestartSec=2
Restart=always

# Note that StartLimit* options were moved from "Service" to "Unit" in systemd 229.
# Both the old, and new location are accepted by systemd 229 and up, so using the old location
# to make them work for either version of systemd.
StartLimitBurst=3

# Note that StartLimitInterval was renamed to StartLimitIntervalSec in systemd 230.
# Both the old, and new name are accepted by systemd 230 and up, so using the old name to make
# this option work for either version of systemd.
StartLimitInterval=60s

# Having non-zero Limit*s causes performance problems due to accounting overhead
# in the kernel. We recommend using cgroups to do container-local accounting.
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity

# Comment TasksMax if your systemd version does not support it.
# Only systemd 226 and above support this option.
TasksMax=infinity

# set delegate yes so that systemd does not reset the cgroups of docker containers
Delegate=yes

# kill only the docker process, not all processes in the cgroup
KillMode=process
OOMScoreAdjust=-500

[Install]
WantedBy=multi-user.target

编写一个服务程序用于启动一个/home/eiota/test.py程序，服务文件的内容如下，放在/lib/systemd/system目录下。

eiota@firefly:/lib/systemd/system$ cat zsm_test.service
[Unit]
Description=zsm test Service
#在网络启动后
After=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/home/eiota/test.py
#程序意外退出, 延时2秒自动重启
RestartSec=2
Restart=always

[Install]
#允许多个用户
WantedBy=multi-user.target

编写好服务文件后需要执行sudo systemctl daemon-reload 重启加载新增的服务，

sudo systemctl enable zsm_test.service 使能服务，

sudo systemctl start zsm_test.service 启动服务。后面设备再开机就能实现服务的自动启动了。

sudo systemctl stop zsm_test.service 停止服务，

sudo systemctl disable zsm_test.service 禁止服务。后面设备再开机就不自动启动了。