Daemon場景
考慮如下場景：你編寫了一個python服務程式，並且在命令列下啟動，而你的命令列會話又被終端所控制，python服務成了終端程式的一個子程式。因此如果你關閉了終端，這個命令列程式也會隨之關閉。
要使你的python服務不受終端影響而常駐系統，就需要將它變成守護程式。
守護程式就是Daemon程式，是一種在系統後臺執行的程式，它獨立於控制終端並且執行一些週期任務或觸發事件，通常被命名為"d"字母結尾，如常見的httpd、syslogd、systemd和dockerd等。
程式碼實現
python可以很簡潔地實現守護程式，下面給出程式碼和相應註釋。這份程式碼穩定執行在我本地電腦的一個守護程式(自制鬧鐘)裡，暫時沒出過問題。
# coding=utf8
import os
import sys
import atexit
def daemonize(pid_file=None):
"""
建立守護程式
:param pid_file: 儲存程式id的檔案
:return:
"""
# 從父程式fork一個子程式出來
pid = os.fork()
# 子程式的pid一定為0，父程式大於0
if pid:
# 退出父程式，sys.exit()方法比os._exit()方法會多執行一些重新整理緩衝工作
sys.exit(0)
# 子程式預設繼承父程式的工作目錄，最好是變更到根目錄，否則回影響檔案系統的解除安裝
os.chdir('/')
# 子程式預設繼承父程式的umask（檔案許可權掩碼），重設為0（完全控制），以免影響程式讀寫檔案
os.umask(0)
# 讓子程式成為新的會話組長和程式組長
os.setsid()
# 注意了，這裡是第2次fork，也就是子程式的子程式，我們把它叫為孫子程式
_pid = os.fork()
if _pid:
# 退出子程式
sys.exit(0)
# 此時，孫子程式已經是守護程式了，接下來重定向標準輸入、輸出、錯誤的描述符(是重定向而不是關閉, 這樣可以避免程式在 print 的時候出錯)
# 重新整理緩衝區先，小心使得萬年船
sys.stdout.flush()
sys.stderr.flush()
# dup2函式原子化地關閉和複製檔案描述符，重定向到/dev/nul，即丟棄所有輸入輸出
with open('/dev/null') as read_null, open('/dev/null', 'w') as write_null:
os.dup2(read_null.fileno(), sys.stdin.fileno())
os.dup2(write_null.fileno(), sys.stdout.fileno())
os.dup2(write_null.fileno(), sys.stderr.fileno())
# 寫入pid檔案
if pid_file:
with open(pid_file, 'w+') as f:
f.write(str(os.getpid()))
# 註冊退出函式，程式異常退出時移除pid檔案
atexit.register(os.remove, pid_file)概括一下守護程式的編寫步驟：
1、fork出子程式，退出父程式
2、子程式變更工作目錄(chdir)、檔案許可權掩碼(umask)、程式組和會話組(setsid)
3、子程式fork孫子程式，退出子程式
4、孫子程式重新整理緩衝，重定向標準輸入／輸出／錯誤（一般到/dev/null，意即丟棄）
5、(可選)pid寫入檔案
理解幾個要點
為什麼要fork兩次
第一次fork，是為了脫離終端控制的魔爪。父程式之所以退出，是因為終端敲擊鍵盤、或者關閉時給它傳送了訊號；而fork出來的子程式，在父程式自殺後成為孤兒程式，進而被作業系統的init程式接管，因此脫離終端控制。
所以其實，第二次fork並不是必須的（很多開源專案裡的程式碼就沒有fork兩次）。只不過出於謹慎考慮，防止程式再次開啟一個控制終端。因為子程式現在是會話組長了（對話期的首次程式），有能力開啟控制終端，再fork一次，孫子程式就不能開啟控制終端了。
檔案描述符
Linux是“一切皆檔案”，檔案描述符是核心為已開啟的檔案所建立的索引，通常是非負整數。程式透過檔案描述符執行IO操作。
每個程式有自己的檔案描述符表，因此相同的描述符可能指向同一個檔案，也可能指向不同檔案；來自不同程式的不同的描述符，當然也有可能指向同一個檔案。
預設情況下，0代表標準輸入，1代表標準輸出，2代表標準錯誤。
umask許可權掩碼
我們知道，在Linux中，任何一個檔案都有讀（read）、寫（write）和執行（execute）的三種使用許可權。其中，讀的許可權用數字4代表，寫許可權是2，執行許可權是1。命令ls -l可以檢視檔案許可權，r/w/x分別表示具有讀/寫/執行許可權。
任何檔案，也都有使用者（User）,使用者組（Group）,其他組（Others）三種身份許可權。一般用3個數字表示檔案許可權，例如754：
7，是User許可權，即檔案擁有者許可權
5，是Group許可權，擁有者所在使用者組的組員所具有的許可權
4，是Others許可權，即其他組使用者的許可權啦
而umask是為了控制預設許可權，防止新建檔案或資料夾具有全權。
系統一般預設為022（使用命令umask檢視），表示預設建立檔案的許可權是644，資料夾是755。你應該可以看出它們的規律，就是檔案許可權和umask的相加結果為666（笑），資料夾許可權和umask的相加結果為777。
程式組
每個程式都屬於一個程式組（PG,Process Group），程式組可以包含多個程式。
程式組有一個程式組長（Leader），程式組長的ID（PID, Process ID）就作為整個程式組的ID（PGID,Process Groupd ID）。
會話組
登陸終端時，就會創造一個會話，多個程式組可以包含在一個會話中。而建立會話的程式，就是會話組長。
已經是會話組長的程式，不可以再呼叫setsid()方法建立會話。因此，上面程式碼中，子程式可以呼叫setsid()，而父程式不能，因為它本身就是會話組長。
另外，sh（Bourne Shell）不支援會話機制，因為會話機制需要shell支援工作控制（Job Control）。
守護程式與後臺程式
透過&符號，可以把命令放到後臺執行。它與守護程式是不同的：
1、守護程式與終端無關，是被init程式收養的孤兒程式；而後臺程式的父程式是終端，仍然可以在終端列印
2、守護程式在關閉終端時依然堅挺；而後臺程式會隨使用者退出而停止，除非加上nohup
3、守護程式改變了會話、程式組、工作目錄和檔案描述符，後臺程式直接繼承父程式（shell）的
換句話說：守護程式就是默默地奮鬥打拼的有為青年，而後臺程式是默默繼承老爸資產的富二代。