macos使用launchd管理后台服务

launchd和launchctl

launchd是macos系统下的服务管理框架，用于启动，停止，管理守护进程和服务，是第一个进程，PID为1，创建了所有其他进程

launchctl是launchd的管理工具，二者之间的关系类似于linux系统的systemd和systemctl

基本逻辑

1. 当launchd启动后，扫描/System/Library/LaunchDaemons和/Library/LaunchDaemons中的plist文件并加载，以root或者指定用户权限运行，在开机未输入密码的时候就开始运行，如果要配置开机自启动服务，推荐把plist文件放到/Library/LaunchDaemons中
2. 输入密码登入系统后，扫描/System/Library/LaunchAgents、/Library/LaunchAgents（plist文件所有用户可见）、~/Library/LaunchAgents（plist当前用户可见）这三个目录中的plist文件并加载，以当前用户权限运行，在开机并且输入账号密码之后开始运行
3. 每一个plist文件，都叫一个Job(即一个任务)，只有plist里设置了RunAtLoad为true或keepAlive为true时，才会在加载这些plist文件的同时启动plist所描述的服务

下面开始编写plist文件并加载运行，重启验证

plist文件

通过.plist后缀结尾的xml文件来定义一个服务

创建一个配置文件/Library/LaunchDaemons/com.example.plist

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
  <dict>
    <key>Label</key>
    <string>com.example</string>
    <key>KeepAlive</key>
    <true/>
    <key>ProcessType</key>
    <string>Background</string>
    <key>ProgramArguments</key>
    <array>
      <string>sh</string>
      <string>-c</string>
      <string>while true; do pwd && date && sleep 1; done</string>
    </array>
    <key>UserName</key>
    <string>root</string>
    <key>GroupName</key>
    <string>wheel</string>
    <key>StandardErrorPath</key>
    <string>/var/log/com.example.log</string>
    <key>StandardOutPath</key>
    <string>/var/log/com.example.log</string>
    <key>WorkingDirectory</key>
    <string>/Applications/example</string>
  </dict>
</plist>

标签说明

• Label：服务的名称，值是全局唯一的，Label值推荐与.plist的文件名称部分保持一致
• Keepalive: 决定程序是否需要一直运行，如果是false 则需要时才启动，默认false

• ProcessType: 程序类型，系统会依据不同的程序类型应用不同的资源限制策略，主要是限制CPU和磁盘I/O带宽，可选项如下

  • Backgroud: 通常是执行用户没有直接请求的进程，应用的资源限制旨在防止破坏用户体验，资源限制最严格
  • Standard: 默认值，标准限制
  • Adaptive: 基于XPC连接上的活动限制资源
  • Interactive: 交互式级别的限制，相当于app程序的资源限制，可以拥有最高的性能，所以基本是无限制资源
• ProgramArguments：程序的参数信息，包含程序调用的命令，命令的参数等信息
• UserName: 程序运行用户权限
• GroupName: 程序运行用户组
• StandardErrorPath: 标准错误输出日志的路径，如果不配置则无输出
• StandardOutPath: 标准输出日志的路径，如果不配置则无输出
• WorkingDirectory: 指定程序的工作目录位置，如果是放在/Library/LaunchDaemons/的文件，默认工作目录是/，配置完成该参数之后需要保证该路径存在，否则服务不能正常启动

服务加载运行

加载服务配置

$ launchctl load /Library/LaunchDaemons/com.example.plist

卸载服务配置，如果配置修改之后，需要先卸载配置，然后再次执行加载

$ launchctl unload /Library/LaunchDaemons/com.example.plist

启动停止服务，由于服务配置Keepalive=true服务执行load之后就直接开始运行了，启动停止命令不生效

$ launchctl start com.example.plist
$ launchctl stop com.example.plist

查看服务运行状态，共三列数据

$ launchctl list|grep com.example
9919    0    com.example

• 第一列表示进程PID，有值表示进程正在运行中
• 第二列表示执行之后的返回码，如果是0表示执行无报错
• 第三列表示服务的Label

依据配置StandardErrorPath/StandardOutPath检查日志输出

$ tail -f /var/log/com.example.log 
/Applications/example
Mon Jun 19 16:31:01 CST 2023
/Applications/example
Mon Jun 19 16:31:02 CST 2023
/Applications/example
Mon Jun 19 16:31:03 CST 2023
/Applications/example
Mon Jun 19 16:31:04 CST 2023
/Applications/example
Mon Jun 19 16:31:05 CST 2023

可以重启设备之后继续校验服务是否开机自启动

其他注意事项

如果服务的ProgramArguments参数中，如果执行的命令如果会修改到当前.plist文件，在执行加载plist文件，比如launchctl load com.example.plist，程序无报错，也无输出，使用launchctl list命令也找不到对应的服务注册信息，这个是正常的，macos可能有某种机制控制服务不能修改自己的服务配置文件

参考阅读

macOS服务管理 – launchd、launchctl、brew services详解

launchd.plist man page