使用psutil获取Windows应用运行时长的相关技术疑问

问题背景 #

在Windows系统中，我想用Python结合psutil库编写程序，获取应用从启动到当前的运行时长，初始代码如下：

psutil.process_iter.cache_clear()
processes = psutil.process_iter()
for process in processes:
        duration = time.time() - process.create_time() 
        converted_time = convert_seconds(duration) # Converts seconds into a more readable form
        print(converted_time)

但碰到单个应用存在多个运行进程的情况，我有几个疑问：

• 单应用多进程时，是否始终存在一个进程的运行时长和应用总启动时长一致？比如谷歌浏览器已运行X小时，是否必然有一个进程的运行时长也是X小时？
• 取该应用中运行时间最长的进程，能否得到应用的实际运行时长？
• 有没有更优的实现方案？

核心问题解答 #

1. 是否总有进程时长与应用总时长一致？ #

多数桌面应用（比如Chrome、Edge、Office系列）的主进程是最早启动的，它的创建时间就是应用的启动时间，所以运行时长和应用总时长完全一致。但存在例外：

• 部分应用的主进程可能在运行中重启（比如带自动更新机制的客户端、部分后台服务），原主进程被销毁后，新主进程的创建时间会晚于实际应用启动时间；
• 极少数采用无主进程架构的应用（比如分布式渲染工具），所有进程按需启动销毁，不存在和应用总时长一致的进程。

2. 取最长运行时长的进程是否可行？ #

正常场景下这个方法是有效的——主进程通常最早启动且持续运行，时长最长。但碰到主进程重启、无主进程架构的情况，结果就会出错：比如Chrome主进程意外重启后，新主进程的时长会比之前的子进程短，这时候取最长子进程的时长反而不符合实际应用启动时间。

3. 更优的实现方案 #

针对Windows系统，结合进程父关系和进程名称可以更精准定位主进程，进而获取准确的启动时间：

• 先筛选出目标应用的所有进程（通过进程名匹配，比如Chrome是chrome.exe）；
• 在这些进程里找根进程：父进程不在当前应用进程列表中的进程（通常父进程是系统进程如explorer.exe、services.exe）；
• 根进程的创建时间就是应用的启动时间，以此计算运行时长。

如果找不到根进程，再退而求其次取最长运行时间的进程作为备选。

优化后的代码示例：

import psutil
import time

def convert_seconds(seconds):
    # 将秒转换为时分秒的可读格式
    hours = int(seconds // 3600)
    minutes = int((seconds % 3600) // 60)
    secs = int(seconds % 60)
    return f"{hours}h {minutes}m {secs}s"

def get_app_run_duration(app_process_name):
    # 筛选目标应用的所有进程信息
    app_processes = []
    for proc in psutil.process_iter(['pid', 'name', 'create_time', 'ppid']):
        try:
            if proc.info['name'].lower() == app_process_name.lower():
                app_processes.append(proc.info)
        except (psutil.NoSuchProcess, psutil.AccessDenied):
            continue
    
    if not app_processes:
        return "应用未运行"
    
    # 寻找根进程：父进程不在当前应用进程列表中
    app_pids = [p['pid'] for p in app_processes]
    root_process = None
    for proc in app_processes:
        if proc['ppid'] not in app_pids:
            root_process = proc
            break
    
    # 找不到根进程时，取运行时间最长的进程
    if not root_process:
        root_process = max(app_processes, key=lambda x: time.time() - x['create_time'])
    
    # 计算并返回可读时长
    duration = time.time() - root_process['create_time']
    return convert_seconds(duration)

# 示例：获取谷歌浏览器的运行时长
print(get_app_run_duration("chrome.exe"))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anthony