Systemd 服务文件（service）
Linux Systemd 服务文件编写指南
1. 概述
在现代 Linux 系统中，systemd 是默认的初始化系统，用于管理系统服务的启动、停止、重启等操作。systemd 服务文件（以 .service 为后缀）是定义服务行为的核心配置文件。本文档将详细介绍如何编写一个 systemd 服务文件，包括文件结构、常用配置项、操作步骤以及注意事项。
2. 服务文件的作用
systemd 服务文件用于定义一个服务的以下行为：
- 服务的启动和停止方式
- 开机自启设置
- 依赖关系
- 重启策略
- 日志和错误处理
通过服务文件，可以将自定义的应用程序或脚本作为系统服务运行，方便管理和监控。
3. 服务文件存放路径
服务文件通常存放在以下路径：
/etc/systemd/system/：用户自定义的服务文件，推荐使用此路径。/lib/systemd/system/：系统预装的服务文件，不要直接修改此路径下的文件。
注意：用户自定义的服务文件优先级高于系统预装文件。
4. 服务文件的基本结构
一个 systemd 服务文件由以下三个主要部分组成：
[Unit]：描述服务的元信息和依赖关系。[Service]：定义服务的具体行为（启动、停止、重启等）。[Install]：定义服务的安装行为（例如是否开机自启）。
以下是一个基本的模板：
[Unit]
Description=服务描述
After=network.target
[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/bin/your_program --option
ExecStop=/usr/bin/killall your_program
Restart=always
User=your_user
Group=your_group
[Install]
WantedBy=multi-user.target
5. 各部分的详细说明
5.1 [Unit] 部分
[Unit] 部分用于描述服务的元信息和依赖关系，常用配置项如下：
Description：服务的描述信息，用于说明服务的功能。例如：Description=My Python Application。After：指定服务在哪些目标（target）或服务启动后启动。例如，After=network.target表示在网络服务启动后启动。Requires（可选）：指定依赖的服务。如果依赖的服务未启动，则本服务也不会启动。例如，Requires=postgresql.service。Wants（可选）：弱依赖，建议的依赖关系。即使依赖的服务未启动，本服务仍会尝试启动。例如，Wants=redis.service。
5.2 [Service] 部分
[Service] 部分用于定义服务的具体行为，常用配置项如下：
Type：服务的类型，决定服务的启动行为。常见值包括：simple（默认）：服务启动后，主进程就是ExecStart指定的进程。forking：服务启动后，主进程会 fork 出子进程，主进程退出。oneshot：服务执行一次后退出，常用于脚本任务。notify：服务启动后会通知 systemd。idle：延迟启动，直到其他服务启动完成。
ExecStart：启动服务的命令，必须是绝对路径。可以带参数。例如，ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/myapp/main.py。ExecStop（可选）：停止服务的命令。如果不指定，systemd 会通过信号（如 SIGTERM）终止进程。例如，ExecStop=/usr/bin/killall python3。ExecReload（可选）：重新加载服务的命令（例如重新加载配置文件）。例如，ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID。Restart（可选）：重启策略，常见值包括：always：总是重启。on-failure：仅在失败时重启。no：不重启（默认）。
User（可选）：指定运行服务的用户。例如，User=appuser。Group（可选）：指定运行服务的用户组。例如，Group=appgroup。WorkingDirectory（可选）：指定服务的工作目录。例如，WorkingDirectory=/opt/myapp。Environment（可选）：设置环境变量。例如，Environment="PATH=/usr/local/bin"。EnvironmentFile（可选）：从文件中加载环境变量。例如，EnvironmentFile=/etc/myapp/env.conf。TimeoutStartSec（可选）：启动超时时长，超时后服务会被认为启动失败。例如，TimeoutStartSec=30。TimeoutStopSec（可选）：停止超时时长，超时后服务会被强制终止。例如，TimeoutStopSec=10。
5.3 [Install] 部分
[Install] 部分用于定义服务的安装行为，常用配置项如下：
WantedBy：指定服务在哪个目标（target）下启用。例如，WantedBy=multi-user.target表示在多用户模式（类似于传统的 runlevel 3）下启用服务，相当于开机自启。RequiredBy（可选）：指定哪些目标依赖此服务。
6. 编写服务文件的步骤
6.1 创建服务文件
以一个实际的例子为例，假设你有一个 Python 脚本 /opt/myapp/main.py，希望将其作为服务运行，并开机自启。以下是服务文件的内容：
[Unit]
Description=My Python Application
After=network.target
[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/myapp/main.py
ExecStop=/usr/bin/killall python3
Restart=always
User=appuser
Group=appgroup
WorkingDirectory=/opt/myapp
Environment="PYTHONPATH=/opt/myapp/lib"
[Install]
WantedBy=multi-user.target
将上述内容保存为 /etc/systemd/system/myapp.service。
6.2 重新加载 systemd 配置
每次修改服务文件后，需要运行以下命令重新加载配置：
sudo systemctl daemon-reload
6.3 启用服务（开机自启）
启用服务，使其在系统启动时自动运行：
sudo systemctl enable myapp.service
6.4 启动服务
手动启动服务：
sudo systemctl start myapp.service
6.5 查看服务状态
检查服务是否正常运行：
sudo systemctl status myapp.service
6.6 停止服务
手动停止服务：
sudo systemctl stop myapp.service
6.7 重启服务
重启服务：
sudo systemctl restart myapp.service
6.8 禁用服务（取消开机自启）
禁用服务，使其不再开机自启：
sudo systemctl disable myapp.service
7. 调试与日志
如果服务启动失败，可以通过以下方式调试：
- 查看服务状态，获取详细的错误信息：
sudo systemctl status myapp.service
- 查看服务的日志：
sudo journalctl -u myapp.service
- 查看从本次开机开始的日志：
sudo journalctl -u myapp.service -b
- 实时查看日志：
sudo journalctl -u myapp.service -f
8. 注意事项
- 路径问题：
ExecStart和其他命令必须使用绝对路径，不能使用相对路径或 shell 别名。 - 权限问题：确保服务运行的用户和组有足够的权限访问相关文件和目录。
- 安全性：避免使用
root用户运行服务，尽量使用普通用户。 - 测试：在生产环境部署前，务必在测试环境中验证服务文件的正确性。
- 日志管理：建议在服务中实现日志记录，或者利用
systemd的日志功能（journalctl）。
9. 更复杂的例子
以下是一个更复杂的例子，展示如何编写一个依赖数据库、支持重新加载配置的服务：
[Unit]
Description=Complex Application Service
After=network.target postgresql.service
Requires=postgresql.service
[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/bin/your_program --config /etc/your_program.conf
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
Restart=on-failure
User=appuser
Group=appgroup
WorkingDirectory=/opt/your_program
EnvironmentFile=/etc/your_program/env.conf
TimeoutStartSec=30
TimeoutStopSec=10
[Install]
WantedBy=multi-user.target
说明：
- 服务依赖 PostgreSQL（
Requires=postgresql.service）。 - 使用
EnvironmentFile加载环境变量文件。 - 支持重新加载配置（
ExecReload）。 - 设置了启动和停止的超时时间。
10. 总结
编写 systemd 服务文件是管理 Linux 服务的重要技能。通过合理配置 [Unit]、[Service] 和 [Install] 部分，可以灵活地控制服务的行为。建议在编写完成后，仔细测试并查看日志，确保服务按预期运行。