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一、Systemd简介

Systemd 是 Linux 系统工具，用来启动守护进程，已成为大多数发行版的标准配置。Linux系统启动流程是由通电-BIOS-主引导记录-操作系统组成，开发者和程序员能够任性修改的天地基本都在操作系统各部分，其他部分已经被写死无法修改。操作系统的启动过程首先会加载内核文件，在读入成功后会启动init程序，它的作用是初始化系统环境。之后系统依据设定好的运行级别，即本次系统运行所扮演的角色，例如服务器、桌面模式、单用户模式、多用户模式、重启等等，运行级别一般是开机/默认指定好的，读取/etc目录下的配置文件可获得本次系统运行级别，/etc下配置文件还包含每一级运行级别所需要启动的进程名单，init初始化程序会以串行的脚本启动方法依次启动列表中的程序，至此系统初始化完成，用户可以对系统进行正常操作。
但事实上，init的系统初始化方法有两个重要的缺陷， 一是启动时间长。init进程是串行启动，只有前一个进程启动完，才会启动下一个进程。二是启动脚本复杂。init进程只是执行启动脚本，不管其他事情。脚本需要自己处理各种情况，这往往使得脚本变得很长。

Systemd 就是为了解决这些问题而诞生的。它的设计目标是，为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。根据 Linux 惯例，字母d是守护进程（daemon）的缩写。 Systemd 这个名字的含义，就是它要守护整个系统。使用了 Systemd，就不需要再用init了。Systemd 取代了initd，成为系统的第一个进程（PID 等于 1），其他进程都是它的子进程。
更多的介绍详见**这里**

综上所述，对于项目开发者，Systemd使得开发者可以安全的自定义项目系统启动的顺序，同时Systemd提供了完善的日志记录查找、服务状态查看维护等配套工具，大大方便了开发者对于系统自启动服务的掌控力。

二、设置步骤

1. 书写service文件

AlarmManagement.service（示例）：

[Unit]
Description=AlarmManagement
Before=alarmstorage.service
After=gateway.service

[Service]
User=map
Type=forking
Environment="PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/opt/java/jdk-11.0.1/bin" ""
ExecStart=/usr/local/java/jdk/bin/java -jar /opt/map/module/alarmmanagement/AlarmManagement.jar
Restart=no
TimeoutSec=180

[Install]
WantedBy=multi-user.target

正如示例所展示，任一service文件均有Unit、Service、Install三部分组成，使用者需要依据systemd.unit文档中所提供的选项进行文件配置，下面只介绍一些常用选项

单元文件中的 [Unit] 小节 包含与单元类型无关的通用信息
	Description= ：有利于人类阅读的、对单元进行简单描述的字符串，将被 systemd 或其他程序用来标记此单元
	Before= , After= :强制指定单元之间的启动先后顺序，接受一个空格分隔的单元列表
	
单元文件中的 [Service] 小节 含有所有单元启动过程中的配置功能选项
	Type= ：设置进程的启动类型。必须设为 simple（默认值）, exec, forking, oneshot, dbus, notify, idle 之一
	ExecStart= ：启动该服务时需要执行的 命令行(命令+参数)，除非 Type=oneshot ，否则必须且只能设置一个命令行
	ExecStartPre=, ExecStartPost= ：设置在执行 ExecStart= 之前/后执行的命令行。 语法规则与 ExecStart= 完全相同。
	ExecStop= ：这是一个可选的指令， 用于设置当该服务被要求停止时所执行的命令行。
	TimeoutSec= ：一个同时设置 超时时长 与 最大启动时长的快捷方式。
	Restart= ：当服务进程 正常退出、异常退出、被杀死、超时的时候，是否重新启动该服务。该选项的值可以取 no（默认值）, on-success, on-failure, on-abnormal, on-watchdog, on-abort, always 之一
	User=, Group= ：设置进程在执行时使用的用户与组，默认是用户root
	Environment= ：设置进程的环境变量， 接受一个空格分隔的 VAR=VALUE 列表。

单元文件中[Install] 小节包含单元的启用信息。事实上，systemd 在运行时并不使用此小节。只有 systemctl的 enable 与 disable 命令在启用/停用单元时才会使用此小节。故在绝大部分情况下该部分无需自定义设置

关于各个选项的详细解释请看这里：Unit 、Service、Exce

2. Systemd自启动部署流程

1. 将写好的XXX.service文件放入systemd所指定的位置

Systemd启动时会加载一系列的单元目录（总共有10个），这些单元目录依照加载顺序分为优先级。

单元目录	描述
/etc/systemd/system.control	通过 dbus API 创建的永久系统单元
/run/systemd/system.control	通过 dbus API 创建的临时系统单元
/run/systemd/transient	动态配置的临时单元(系统与全局用户共用)
/run/systemd/generator.early	生成的高优先级单元(系统与全局用户共用)
/etc/systemd/system	本地配置的系统单元
/run/systemd/system	运行时配置的系统单元
/run/systemd/generator	生成的中优先级系统单元
/usr/local/lib/systemd/system	本地软件包安装的系统单元
/usr/lib/systemd/system	发行版软件包安装的系统单元
/run/systemd/generator.late	生成的低优先级系统单元

事实上，在大部分情况简单需求下，使用者只需要将service文件放入/usr/lib/systemd/system才是正确的
网上很多教程所说的是/etc/systemd/system，这个是不符合规范的做法！

2.使用Systemd命令配置service单元使其生效

顺序执行以下命令即可完成自启动设置

• sudo systemctl daemon-reload （重新加载配置）
• sudo systemctl enable XXXX.service （将该单元加入开机启动列表）

注：每次修改完.service文件之后需要重新执行systemctl daemon-reload

建议在配置完成之后进行手动service启动测试

• sudo systemctl start XXXX（启动某service单元）
• sudo systemctl status XXXX（查看某service单元的运行状态）
• sudo systemctl stop XXXX（停止某service单元）

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总结

事实上，使用systemd进行服务自启动的步骤十分简单，往往难住很多使用者的是对于service文件内容的书写出现错误所造成的，这其中牵扯到诸多细节问题，除去对于各个选项不理解的这一最常见问题外，还包括文件访问权限问题、配置环境问题、service文件重名覆盖问题等等，但幸好使用者可以通过systemd运行日志进行错误排查，后面一篇我将借助我遇到的systemd错误给大家展示如何进行排查。