淺談Node.js 子進程與應用場景

2019-11-19 14:29:06

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供稿：網友

背景

由于ons（阿里云 RocketMQ 包）基于 C艸封裝而來，不支持單一進程內實例化多個生產者與消費者，為了解決這一問題，使用了 Node.js 子進程。

在使用的過程中碰到的坑

發布：進程管理關閉主進程后，子進程變為操作系統進程（pid 為 1）

幾種解決方案

將子進程看做獨立運行的進程，記錄 pid，發布時進程管理關閉主進程同時關閉子進程

主進程監聽關閉事件，主動關閉從屬于自己的子進程

子進程種類

spawn：執行命令
exec：執行命令（新建 shell）
execFile：執行文件
fork：執行文件

子進程常用事件

exit
close
error
message

close 與 exit 是有區別的，close 是在數據流關閉時觸發的事件，exit 是在子進程退出時觸發的事件。因為多個子進程可以共享同一個數據流，所以當某個子進程 exit 時不一定會觸發 close 事件，因為這個時候還存在其他子進程在使用數據流。

子進程數據流

stdin
stdout
stderr

因為是以主進程為出發點，所以子進程的數據流與常規理解的數據流方向相反，stdin：寫入流，stdout、stderr：讀取流。

spawn

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

執行一條命令，通過 data 數據流返回各種執行結果。

基礎使用

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

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

重點說明下 detached 屬性，detached 設置為 true 是為子進程獨立運行做準備。子進程的具體行為與操作系統相關，不同系統表現不同，Windows 系統子進程會擁有自己的控制臺窗口，POSIX 系統子進程會成為新進程組與會話負責人。

這個時候子進程還沒有完全獨立，子進程的運行結果會展示在主進程設置的數據流上，并且主進程退出會影響子進程運行。當 stdio 設置為 ignore 并調用 child.unref(); 子進程開始真正獨立運行，主進程可獨立退出。

exec

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

執行一條命令，通過回調參數返回結果，指令未執行完時會緩存部分結果到系統內存。

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 的結果是一次性返回，在返回前是緩存在內存中的，所以在執行的 shell 命令輸出過大時，使用 exec 執行命令的方式就無法按期望完成我們的工作，這個時候可以使用 spawn 代替 exec 執行 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])

執行一個文件

與 exec 功能基本相同，不同之處在于執行給定路徑的一個腳本文件，并且是直接創建一個新的進程，而不是創建一個 shell 環境再去運行腳本，相對更輕量級更高效。但是在 Windows 系統中如 .cmd 、 .bat 等文件無法直接運行，這是 execFile 就無法工作，可以使用 spawn、exec 代替。

fork

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

執行一個 Node.js 文件

// parent.jsconst { fork } = require('child_process');const child = fork('child.js');child.on('message', (msg) => {  console.log('Message from child', msg);});child.send({ hello: 'world' });

// child.jsprocess.on('message', (msg) => {  console.log('Message from parent:', msg);});let counter = 0;setInterval(() => {  process.send({ counter: counter++ });}, 3000);

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

子進程使用場景