python实现usb热插拔检测（windows）

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1 概述

这段代码实现了一个Windows平台的USB设备实时监控类，主要功能如下：

核心功能

1. 设备事件监听
   • 基于WMI技术实时捕获USB设备的插入(creation)/移除(deletion)事件
   • 通过Win32_PnPEntity类监听硬件变更事件
   • 使用双事件过滤器实现双向监控
2. 异步处理机制
   • 独立监控线程避免阻塞主程序（通过threading.Thread实现）
   • 守护线程模式确保主程序退出时自动终止
   • 非阻塞式事件检测（0.5秒超时机制）
3. 回调机制
   • 可自定义设备插入/移除回调函数
   • 内置安全校验确保回调可调用性

适用场景

• USB设备热插拔检测
• 外设连接状态监控
• 自动化设备管理工具开发

WMI基础概念

• WMI (Windows Management Instrumentation) 是微软的Windows系统管理技术
• 通过wmi模块可以获取/管理Windows系统的：
  • 硬件信息（CPU/内存/磁盘）
  • 系统配置（服务/进程/网络）
  • 性能指标（CPU负载/内存使用率）

关键方法说明：

• __init__: 初始化监控实例，可以传入设备插入和移除时的回调函数。
• get_all_devices: 获取当前已连接的所有 USB 设备的快照。
• device_added_callback: 内部方法，调用传入的设备插入回调函数。
• device_removed_callback: 内部方法，调用传入的设备移除回调函数。
• start_monitoring: 监控线程的主循环，监听设备的插入和移除事件。
• start: 启动监控服务。
• stop: 安全停止监控服务。

环境说明

环境	版本
python	V3.13.2
系统	windows10
pycharm	pycharm-community-2024.3.5.exe
依赖	wmi

依赖安装

pip install wmi

2 实现代码

import wmi
import threading
import time
import pythoncom  # 用于处理COM库的线程安全初始化class USBMonitor:"""USB设备实时监控类（Windows平台专用）功能特性：- 基于WMI实现设备热插拔事件监听- 支持设备插入/移除的双向回调机制- 使用独立监控线程避免阻塞主程序- 自动处理COM库线程初始化问题"""def __init__(self, on_device_added=None, on_device_removed=None):"""初始化监控实例:param on_device_added:   设备插入回调函数，格式 func(device_obj):param on_device_removed: 设备移除回调函数，格式 func(device_obj)"""self.on_device_added = on_device_addedself.on_device_removed = on_device_removedself.monitor_thread = threading.Thread(target=self.start_monitoring)self.monitor_thread.daemon = True  # 设为守护线程确保主程序退出时自动终止self.thread_running = False  # 线程运行状态标志def get_all_devices(self):"""获取当前已连接的USB设备列表（快照）"""c = wmi.WMI(moniker="root/cimv2")return c.Win32_USBControllerDevice()  # 返回Win32_USBControllerDevice对象集合def device_added_callback(self, new_device):"""内部设备插入事件处理器"""if callable(self.on_device_added):  # 安全检查回调函数self.on_device_added(new_device)def device_removed_callback(self, removed_device):"""内部设备移除事件处理器"""if callable(self.on_device_removed):self.on_device_removed(removed_device)def start_monitoring(self):"""监控线程主循环（核心逻辑）"""pythoncom.CoInitialize()  # 每个线程必须独立初始化COM库try:c = wmi.WMI(moniker="root/cimv2")# 配置插入事件监听器（1秒轮询间隔）arr_filter = c.Win32_PnPEntity.watch_for(notification_type="creation",delay_secs=1)# 配置移除事件监听器rem_filter = c.Win32_PnPEntity.watch_for(notification_type="deletion",delay_secs=1)self.thread_running = Trueprint("[监控系统] USB设备监控服务启动")while self.thread_running:# 非阻塞式检测插入事件（0.5秒超时）try:new_device = arr_filter(0.5)self.device_added_callback(new_device)except wmi.x_wmi_timed_out:pass  # 正常超时，继续循环# 非阻塞式检测移除事件try:removed_device = rem_filter(0.5)self.device_removed_callback(removed_device)except wmi.x_wmi_timed_out:passexcept KeyboardInterrupt:print("\n[监控系统] 用户主动终止监控")finally:pythoncom.CoUninitialize()  # 必须释放COM资源print("[监控系统] 监控服务已安全关闭")def start(self):"""启动监控服务"""if not self.monitor_thread.is_alive():self.monitor_thread.start()def stop(self):"""安全停止监控服务"""self.thread_running = Falseif self.monitor_thread.is_alive():self.monitor_thread.join(timeout=2)  # 等待线程结束# 示例回调实现
def on_device_added(device):"""设备插入事件处理示例"""print(f"[事件] 新设备接入: {device.Description}")def on_device_removed(device):"""设备移除事件处理示例"""print(f"[事件] 设备移除: {device.Description}")# 使用示例
if __name__ == "__main__":# 初始化带回调的监控实例monitor = USBMonitor(on_device_added, on_device_removed)try:monitor.start()print("主程序运行中，按Ctrl+C停止监控...")while True:  # 主线程保持活动time.sleep(1)except KeyboardInterrupt:monitor.stop()print("程序正常退出")

3 演示效果

4 源码地址

• gitee
• github

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