在Node.js中子進(jìn)程有哪些應(yīng)用場(chǎng)景

背景

由于ons（阿里云 RocketMQ 包）基于 C艸 封裝而來，不支持單一進(jìn)程內(nèi)實(shí)例化多個(gè)生產(chǎn)者與消費(fèi)者，為了解決這一問題，使用了 Node.js 子進(jìn)程。

在使用的過程中碰到的坑

發(fā)布：進(jìn)程管理關(guān)閉主進(jìn)程后，子進(jìn)程變?yōu)椴僮飨到y(tǒng)進(jìn)程（pid 為 1）

幾種解決方案

將子進(jìn)程看做獨(dú)立運(yùn)行的進(jìn)程，記錄 pid，發(fā)布時(shí)進(jìn)程管理關(guān)閉主進(jìn)程同時(shí)關(guān)閉子進(jìn)程

主進(jìn)程監(jiān)聽關(guān)閉事件，主動(dòng)關(guān)閉從屬于自己的子進(jìn)程

子進(jìn)程種類

1. spawn：執(zhí)行命令

2. exec：執(zhí)行命令（新建 shell）

3. execFile：執(zhí)行文件

4. fork：執(zhí)行文件

子進(jìn)程常用事件

1. exit

2. close

3. error

4. message

close 與 exit 是有區(qū)別的，close 是在數(shù)據(jù)流關(guān)閉時(shí)觸發(fā)的事件，exit 是在子進(jìn)程退出時(shí)觸發(fā)的事件。因?yàn)槎鄠€(gè)子進(jìn)程可以共享同一個(gè)數(shù)據(jù)流，所以當(dāng)某個(gè)子進(jìn)程 exit 時(shí)不一定會(huì)觸發(fā) close 事件，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候還存在其他子進(jìn)程在使用數(shù)據(jù)流。

子進(jìn)程數(shù)據(jù)流

1. stdin

2. stdout

3. stderr

因?yàn)槭且灾鬟M(jìn)程為出發(fā)點(diǎn)，所以子進(jìn)程的數(shù)據(jù)流與常規(guī)理解的數(shù)據(jù)流方向相反，stdin：寫入流，stdout、stderr：讀取流。

spawn

spawn(command[, args][, options])

執(zhí)行一條命令，通過 data 數(shù)據(jù)流返回各種執(zhí)行結(jié)果。

基礎(chǔ)使用

const { spawn } = require('child_process');

const child = spawn('find', [ '.', '-type', 'f' ]);
child.stdout.on('data', (data) => {
 console.log(`child stdout:\n${data}`);
});

child.stderr.on('data', (data) => {
 console.error(`child stderr:\n${data}`);
});

child.on('exit', (code, signal) => {
 console.log(`child process exit with: code $[code], signal: ${signal}`);
});

常用參數(shù)

{
 cwd: String,
 env: Object,
 stdio: Array | String,
 detached: Boolean,
 shell: Boolean,
 uid: Number,
 gid: Number
}

重點(diǎn)說明下 detached 屬性，detached 設(shè)置為 true 是為子進(jìn)程獨(dú)立運(yùn)行做準(zhǔn)備。子進(jìn)程的具體行為與操作系統(tǒng)相關(guān)，不同系統(tǒng)表現(xiàn)不同，Windows 系統(tǒng)子進(jìn)程會(huì)擁有自己的控制臺(tái)窗口，POSIX 系統(tǒng)子進(jìn)程會(huì)成為新進(jìn)程組與會(huì)話負(fù)責(zé)人。

這個(gè)時(shí)候子進(jìn)程還沒有完全獨(dú)立，子進(jìn)程的運(yùn)行結(jié)果會(huì)展示在主進(jìn)程設(shè)置的數(shù)據(jù)流上，并且主進(jìn)程退出會(huì)影響子進(jìn)程運(yùn)行。當(dāng) stdio 設(shè)置為 ignore 并調(diào)用 child.unref(); 子進(jìn)程開始真正獨(dú)立運(yùn)行，主進(jìn)程可獨(dú)立退出。

exec

exec(command[, options][, callback])

執(zhí)行一條命令，通過回調(diào)參數(shù)返回結(jié)果，指令未執(zhí)行完時(shí)會(huì)緩存部分結(jié)果到系統(tǒng)內(nèi)存。

const { exec } = require('child_process');

exec('find . -type f | wc -l', (err, stdout, stderr) => {
 if (err) {
 console.error(`exec error: ${err}`);
 return;
 }

 console.log(`Number of files ${stdout}`);
});

兩全其美 —— spawn 代替 exec

由于 exec 的結(jié)果是一次性返回，在返回前是緩存在內(nèi)存中的，所以在執(zhí)行的 shell 命令輸出過大時(shí)，使用 exec 執(zhí)行命令的方式就無法按期望完成我們的工作，這個(gè)時(shí)候可以使用 spawn 代替 exec 執(zhí)行 shell 命令。

const { spawn } = require('child_process');

const child = spawn('find . -type f | wc -l', {
 stdio: 'inherit',
 shell: true
});

child.stdout.on('data', (data) => {
 console.log(`child stdout:\n${data}`);
});

child.stderr.on('data', (data) => {
 console.error(`child stderr:\n${data}`);
});

child.on('exit', (code, signal) => {
 console.log(`child process exit with: code $[code], signal: ${signal}`);
});

execFile

child_process.execFile(file[, args][, options][, callback])

執(zhí)行一個(gè)文件

與 exec 功能基本相同，不同之處在于執(zhí)行給定路徑的一個(gè)腳本文件，并且是直接創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程，而不是創(chuàng)建一個(gè) shell 環(huán)境再去運(yùn)行腳本，相對(duì)更輕量級(jí)更高效。但是在 Windows 系統(tǒng)中如 .cmd 、 .bat 等文件無法直接運(yùn)行，這是 execFile 就無法工作，可以使用 spawn、exec 代替。

fork

child_process.fork(modulePath[, args][, options])

執(zhí)行一個(gè) Node.js 文件

// parent.js

const { fork } = require('child_process');

const child = fork('child.js');

child.on('message', (msg) => {
 console.log('Message from child', msg);
});

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

// child.js

process.on('message', (msg) => {
 console.log('Message from parent:', msg);
});

let counter = 0;

setInterval(() => {
 process.send({ counter: counter++ });
}, 3000);

fork 實(shí)際是 spawn 的一種特殊形式，固定 spawn Node.js 進(jìn)程，并且在主子進(jìn)程間建立了通信通道，讓主子進(jìn)程可以使用 process 模塊基于事件進(jìn)行通信。

子進(jìn)程使用場(chǎng)景

1. 計(jì)算密集型系統(tǒng)

2. 前端構(gòu)建工具利用多核 CPU 并行計(jì)算，提升構(gòu)建效率

3. 進(jìn)程管理工具，如：PM2 中部分功能

上面是我整理給大家的，希望今后會(huì)對(duì)大家有幫助。

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