node.js整理 05进程管理

简介

NodeJS可以感知和控制自身进程的运行环境和状态，也可以创建子进程并与其协同工作，这使得NodeJS可以把多个程序组合在一起共同完成某项工作，并在其中充当胶水和调度器的作用

常用API

Process

任何一个进程都有启动进程时使用的命令行参数，有标准输入标准输出，有运行权限，有运行环境和运行状态。

在NodeJS中，可以通过

process

对象感知和控制NodeJS自身进程的方方面面。另外需要注意的是，

process

不是内置模块，而是一个全局对象，因此在任何地方都可以直接使用。

Child Process

使用

child_process

模块可以创建和控制子进程。该模块提供的API中最核心的是

.spawn

，其余API都是针对特定使用场景对它的进一步封装，算是一种语法糖。

Cluster

cluster

模块是对

child_process

模块的进一步封装，专用于解决单进程NodeJS Web服务器无法充分利用多核CPU的问题。

使用该模块可以简化多进程服务器程序的开发，让每个核上运行一个工作进程，并统一通过主进程监听端口和分发请求。

应用场景

如何获取命令行参数

可以通过process.argv获取命令行参数。

但node执行程序路径和主模块文件路径固定占据了argv[0]和argv[1]两个位置，而第一个命令行参数从argv[2]开始。

function main(argv) {
// ...
}

main(process.argv.slice(2));

如何退出程序

通常一个程序做完所有事情后就正常退出了，这时程序的退出状态码为0。

或者一个程序运行时发生了异常后就挂了，这时程序的退出状态码不等于0。

如果在代码中捕获了某个异常，但是觉得程序不应该继续运行下去，需要立即退出，并且需要把退出状态码设置为指定数字，比如1，就可以按照以下方式：

try {
// ...
} catch (err) {
// ...
process.exit(1);
}

如何控制输入输出

NodeJS程序的标准输入流（stdin）、一个标准输出流（stdout）、一个标准错误流（stderr）分别对应

process.stdin

、

process.stdout

和

process.stderr

，

第一个是只读数据流，后边两个是只写数据流，对它们的操作按照对数据流的操作方式即可。

function log() {
process.stdout.write(
util.format.apply(util, arguments) + '\n');
}

如何降权

在Linux系统下，需要使用root权限才能监听1024以下端口。

但是一旦完成端口监听后，继续让程序运行在root权限下存在安全隐患，因此最好能把权限降下来。

http.createServer(callback).listen(80, function () {
var env = process.env,
uid = parseInt(env['SUDO_UID'] || process.getuid(), 10),
gid = parseInt(env['SUDO_GID'] || process.getgid(), 10);

process.setgid(gid);
process.setuid(uid);
});

如果是通过

sudo

获取

root

权限的，运行程序的用户的

UID

和

GID

保存在环境变量

SUDO_UID

和

SUDO_GID

里边。

如果是通过

chmod +s

方式获取

root

权限的，运行程序的用户的

UID

和

GID

可直接通过

process.getuid

和

process.getgid

方法获取;

process.setuid

和

process.setgid

方法只接受number类型的参数。

降权时必须先降

GID

再降

UID

，否则顺序反过来的话就没权限更改程序的

GID

了。

如何创建子进程

var child = child_process.spawn('node', [ 'xxx.js' ]);

child.stdout.on('data', function (data) {
console.log('stdout: ' + data);
});

child.stderr.on('data', function (data) {
console.log('stderr: ' + data);
});

child.on('close', function (code) {
console.log('child process exited with code ' + code);
});

使用了

.spawn(exec, args, options)

方法，该方法支持三个参数。

第一个参数是执行文件路径，可以是执行文件的相对或绝对路径，也可以是根据PATH环境变量能找到的执行文件名。

第二个参数中，数组中的每个成员都按顺序对应一个命令行参数。

第三个参数可选，用于配置子进程的执行环境与行为。

上例中虽然通过子进程对象的

.stdout

和

.stderr

访问子进程的输出，但通过

options.stdio

字段的不同配置，可以将子进程的输入输出重定向到任何数据流上，或者让子进程共享父进程的标准输入输出流，或者直接忽略子进程的输入输出。

进程间如何通讯

在Linux系统下，进程之间可以通过信号互相通信

/* parent.js */
var child = child_process.spawn('node', [ 'child.js' ]);

child.kill('SIGTERM');

/* child.js */
process.on('SIGTERM', function () {
cleanUp();
process.exit(0);
});

上例中，父进程通过

.kill

方法向子进程发送SIGTERM信号，子进程监听

process

对象的SIGTERM事件响应信号。

不要被.kill方法的名称迷惑了，该方法本质上是用来给进程发送信号的，进程收到信号后具体要做啥，完全取决于信号的种类和进程自身的代码。

如果父子进程都是NodeJS进程，就可以通过IPC（进程间通讯）双向传递数据

/* parent.js */
var child = child_process.spawn('node', [ 'child.js' ], {
stdio: [ 0, 1, 2, 'ipc' ]
});

child.on('message', function (msg) {
console.log(msg);
});

child.send({ hello: 'hello' });

/* child.js */
process.on('message', function (msg) {
msg.hello = msg.hello.toUpperCase();
process.send(msg);
});

父进程在创建子进程时，在

options.stdio

字段中通过ipc开启了一条IPC通道，之后就可以监听子进程对象的

message

事件接收来自子进程的消息，并通过

.send

方法给子进程发送消息。

在子进程这边，可以在

process

对象上监听

message

事件接收来自父进程的消息，并通过

.send

方法向父进程发送消息。数据在传递过程中，会先在发送端使用

JSON.stringify

方法序列化，再在接收端使用

JSON.parse

方法反序列化。

如何守护子进程

守护进程一般用于监控工作进程的运行状态，在工作进程不正常退出时重启工作进程，保障工作进程不间断运行

/* daemon.js */
function spawn(mainModule) {
var worker = child_process.spawn('node', [ mainModule ]);

worker.on('exit', function (code) {
if (code !== 0) {
spawn(mainModule);
}
});
}

spawn('worker.js');

工作进程非正常退出时，守护进程立即重启工作进程