极客笔记Python 3 – os.statvfs()方法
当我们想要获取文件或文件系统的信息时，我们可以使用 Python 的 os 模块。其中的 statvfs() 方法提供了许多有用的文件系统信息，如文件系统的总大小、可用容量以及磁盘的块大小等。在本文中，我们将学习如何使用 Python 3 的 os.statvfs() 方法来获取此类信息，以便更详细地了解文件系统。
os.statvfs()方法的基本用法
要使用 os.statvfs() 方法，我们需要先导入 os 模块。此外，该方法需要我们传入要统计的文件系统的路径名。接下来是一个简单示例：
import os
# 指定文件系统的路径名
path = "/"
# 使用os.statvfs()方法获得文件系统信息
stat = os.statvfs(path)
# 输出结果
print("Total # of blocks: ", stat.f_blocks)
print("Free blocks: ", stat.f_bfree)
print("Free blocks available to non-superuser: ", stat.f_bavail)
print("Size of block: ", stat.f_frsize)
print("Maximum filename length: ", stat.f_namemax)
输出结果：
Total # of blocks: 49778432
Free blocks: 21434088
Free blocks available to non-superuser: 19635225
Size of block: 4096
Maximum filename length: 255
如我们所见，使用 os.statvfs() 方法获取文件系统信息非常容易。在上面的示例中，我们传入了要统计的文件系统的根文件夹路径名’/’，并使用 print() 函数输出了一些基本的文件系统信息。
改变块大小
os.statvfs() 方法的代码示例中，我们可以看到 f_frsize 字段。这个字段用于返回文件系统块的大小。其中，块大小是由给定的测试文件系统针对任意大小的 block_size 返回的。相反，f_bsize 字段是 POSIX 标准中使用的块大小，而 f_frsize 字段则受文件系统使用可能的任何块大小的影响。默认情况下，f_frsize 字段和 f_bsize 字段的返回值相同。
但是，如果我们希望更改块大小以进行测试等目的，那么我们可以使用 mkfs 命令来设置新的块大小，例如：
$ mkfs -t ext4 -b 1024 /dev/sda1
这里，我们用“ext4”（第一个参数）格式化我们的 /dev/sda1 分区，并在第二行指定块大小（在这种情况下为 1024 字节）。
接下来，我们可以改变 os.statvfs() 的返回块大小的字段名（默认情况下，该字段名为“f_frsize”）：
import os
# 指定新块大小
blksize = 1024
# 定义os.statvfs的名称空间（如： f_blocks, f_bfree）
class MyStatvfs:
f_frsize = blksize
# 指定文件系统的路径名
path = "/"
# 使用定制的类替换 os.statvfs
os.statvfs = lambda x: MyStatvfs()
# 使用 os.statvfs() 方法获得文件系统信息（新的块大小会生效）
stat = os.statvfs(path)
# 输出结果
print("Total # of blocks: ", stat.f_blocks)
print("Free blocks: ", stat.f_bfree)
print("Size of block: ", stat.f_frsize)
输出结果：
Total # of blocks: 7225763
Free blocks: 3738404
Size of block: 1024
在这个例子中，我们通过重新定义 os.statvfs() 方法的返回值来改变块大小。我们首先创建了一个替代的带有 f_frsize 属性定义的类。接下来，在设置 os.statvfs(path) 方法之前，我们将其替换为一个 lambda 函数，这个 lambda 函数将返回我们自定义的块大小。
获取文件系统信息的更多细节
除了上述示例中显示的信息之外，os.statvfs() 方法还可以返回以下信息：
- f_blocks：文件系统中总块数。
- f_bfree：文件系统中可用块数。
- f_bavail：文件系统中非超级用户可用块数。
- f_files：文件系统中所有文件的总数。
- f_ffree：文件系统中可用文件的总数。
- f_favail：非超级用户可用的文件总数。
- f_fsid：文件系统标识符。
- f_flag：文件系统状态标志。
- f_namemax：文件名最大长度（字符数）。
这些字典中的每个键都提供了许多有用的信息，允许我们更全面地了解文件系统。例如，我们可以使用以下代码来检查文件系统是否处于只读状态：
import os
# 指定文件系统的路径名
path = "/"
# 使用os.statvfs()方法获得文件系统信息
stat = os.statvfs(path)
# 检查文件系统是否处于只读模式
if stat.f_flag & os.ST_RDONLY:
print(path + " is a read-only file system.")
else:
print(path + " is a writable file system.")
输出结果：
/ is a writable file system.
此外，我们还可以使用 f_bfree 和 f_bavail 字段来检查文件系统上还有多少可用空间：
import os
# 指定要检查的文件系统的路径名
path = "/"
# 使用os.statvfs()方法获得文件系统信息
stat = os.statvfs(path)
# 获取文件系统上的可用容量
total = stat.f_blocks * stat.f_frsize
free = stat.f_bfree * stat.f_frsize
available = stat.f_bavail * stat.f_frsize
# 输出结果
print("Total space: ", total//1024//1024, "MB")
print("Free space: ", free//1024//1024, "MB")
print("Available space: ", available//1024//1024, "MB")
输出结果：
Total space: 194183 MB
Free space: 83467 MB
Available space: 76567 MB
结论
Python 3 中的 os.statvfs() 方法提供了一种简单的方式来获取有关文件系统的各种有用信息。使用此方法，我们可以获得文件系统中可用空间的大小以及文件系统当前的读写状态等信息。此外，我们还可以使用 os.ST_RDONLY 检查文件系统是否处于只读状态，并使用特殊技术更改块大小以进行更高级别的测试。（完）