child_process小解

2022-10-14 13:40:46

js是一种单进程单线程的语言，但现行的cpu都是多核的，为了解决单进程单线程对多核使用不足的问题，child_process应运而生，理想情况下每个进程各自利用一个内核。

主要有四种方法来创建子进程，每个子进程带有3个流对象child.stdin, child.stdout, child.stderr。

exec 从子进程中返回一个完整的buffer，默认情况下为200k，若数据大于200k，会导致程序崩溃，适用于少量数据返回的情况，属于“同步中的异步”，即直到完全读取到内容，才会从子进程返回数据

execFile 与exec类似，不同之处就是它创建子进程只需要指定要执行的文件模块即可

spawn（大量生产）返回一个stream对象，因此当你想要子进程返回大量数据时，例如图像处理，读取二进制数据等，最好使用此方法，此方法属于“异步中的异步”，这意味着从子进程开始执行开始，就开始有数据流从子进程传输给node

fork（分配）与spawn类似，不同之处就是它创建子进程只需要指定要执行的文件模块即可，而且它会在父进程和子进程之间建立一个通信通道

对于child.stdin, child.stdout, child.stderr，都是stream对象，其具备stream对象的所有时间，data，error等

对于进程，拥有close，exit，error等事件

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

解析:

command 将要运行的命令

options 可以是

cwd 当前子进程的目录

env 环境变量键值对

encoding 编码方式，默认‘utf-8’

shell 将要执行命令的shell

timeout 超时时间，默认0

maxBuffer 数字，stdout与stderr中允许的最大缓存（二进制），超过此值子进程会被杀死，默认200k

killSignal 字符串，结束信号

uid 数字，设置用户进程id

gid 数字，设置进程组id

callback回调函数，包含三个参数(err, stdout, stderr) stdout子进程标准输出，stderr子进程错误输出

注: command与options各参数之间用空格分开，共同拼接成一个字符串

eg:

support.js 文件代码：
//子进程输出

console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行。" );

master.js 文件代码：

const fs = require('fs');

const child_process = require('child_process');

for(var i=0; i<3; i++) {
　　//执行node命令， 当前子进程目录为support.js，用户进程id为当前的i，用空格隔开

   var workerProcess = child_process.exec('node support.js '+i,

      function (error, stdout, stderr) {

         if (error) {

            console.log(error.stack);

            console.log('Error code: '+error.code);

            console.log('Signal received: '+error.signal);

         }

         console.log('stdout: ' + stdout);

         console.log('stderr: ' + stderr);

      });

      workerProcess.on('exit', function (code) {

      console.log('子进程已退出，退出码 '+code);

   });

}

执行以上代码，输出结果为：

$ node master.js

子进程已退出，退出码 0

stdout: 进程 1 执行。

stderr:

子进程已退出，退出码 0

stdout: 进程 0 执行。

stderr:

子进程已退出，退出码 0

stdout: 进程 2 执行。

stderr:

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

file: 子进程将要执行的文件目录

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

args 参数数组

options

cwd 当前子进程目录

env 环境变量键值对

stdio Array|String 子进程的 stdio 配置

detached Boolean 这个子进程将会变成进程组的领导

uid Number 设置用户进程的 ID

gid Number 设置进程组的 ID

注: command为字符串，options为数组

eg:

//support.js 文件代码：

console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行。" );

//master.js 文件代码：

const fs = require('fs');

const child_process = require('child_process');

for(var i=0; i<3; i++) {
　　//command为node， 当前子进程文件为support.js, 进程id为当前i

   var workerProcess = child_process.spawn('node', ['support.js', i]);

　　//不可采用workProcess.on('data', function(){})的写法，这是常见概念错误

   workerProcess.stdout.on('data', function (data) {

      console.log('stdout: ' + data);

   });

   workerProcess.stderr.on('data', function (data) {

      console.log('stderr: ' + data);

   });

   workerProcess.on('close', function (code) {

      console.log('子进程已退出，退出码 '+code);

   });

}

执行以上代码，输出结果为：

$ node master.js stdout: 进程 0 执行。

子进程已退出，退出码 0

stdout: 进程 1 执行。

子进程已退出，退出码 0

stdout: 进程 2 执行。

子进程已退出，退出码 0

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

modulePath: string，将要运行的模块

options：Object

cwd String 子进程的当前工作目录

env Object 环境变量键值对

execPath String 创建子进程的可执行文件

execArgv Array 子进程的可执行文件的字符串参数数组（默认： process.execArgv）

silent Boolean 如果为true，子进程的stdin，stdout和stderr将会被关联至父进程，否则，它们将会从父进程中继承。（默认为：false）

uid Number 设置用户进程的 ID

gid Number 设置进程组的 ID

eg:

//support.js 文件代码：

console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行。" );

//master.js 文件代码：

const fs = require('fs');

const child_process = require('child_process');

for(var i=0; i<3; i++) {

   var worker_process = child_process.fork("support.js", [i]);    

   worker_process.on('close', function (code) {

      console.log('子进程已退出，退出码 ' + code);

   });

}

执行以上代码，输出结果为：

$ node master.js

进程 0 执行。

子进程已退出，退出码 0

进程 1 执行。

子进程已退出，退出码 0

进程 2 执行。

子进程已退出，退出码 0

进程间通信

通过fork()或者其他API，创建子进程后，为了实现父子进程的通信，两者之间会建立IPC通道，通过此通道，父子进程之间才能通过send()与message()传递信息

eg:

//parent.js

var cp= require('child_process');

//创建子进程后n成为父进程

var n= cp.fork(__dirname+ '/sub.js');

n.on('message', function(m){

　　console.log('parent got message:', m);

})

n.send({hello: 'world'})

//sub.js

//process对象代表当前进程

process.on('message', function(m){

　　console.log('child got message:', m);

});

process.send({foo: 'bar'});

句柄传递

什么是句柄？句柄是一种用来标识资源的引用，它的内部包含指向对象的文件描述符，例如它能标识socket对象，UDP套接字，管道等

传递方法: 利用send()

child.send(message, [,sendHandle])

目前send()可发送的句柄类型有以下几种:

net.Socket TCP套接字

net.Server TCP服务器

net.Native C++层面的TCP套接字或IPC管道

dgram.Socket UDP套接字

dgram.Native C++层面的UDP套接字

eg：

//创建服务器代理
//parent.js
var cp= require("child_process");
var child1= cp.fork("child.js");
var child2= cp.fork("child.js");

var server= require("net").createServer();
server.listen(1337, function(){
　　//将tcp服务器传递给子进程
　　child1.send('server', server);
　　child2.send('server', server);
　　//关闭父进程
　　server.close();
})

//child.js
var http= require('http');
var server= http.createServer(function (req, res){
　　//connection事件触发时输出
　　res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
　　res.end('handled by child, pid is'+ process.pid+ '\n');
});

process.on("message", function(m, tcp){
　　if(m== "server"){
　　　　tcp.on("connection", function(socket){
　　　　　　//http服务器发送connection事件
　　　　　　server.emit('connection', socket);
　　　　})
　　}
})

进程事件

kill()并不能真正地将通过IPC相连的子进程杀死，而只是给子进程发送一个系统信号，默认情况下，父进程会通过此方法给子进程发送SIGTERM信号（signal terminate终结信号），子进程收到此信号后应当自己退出

主要有两种形式

//结束子进程

child.kill([signal]);

//结束当前进程

process.kill(pid, [signal])

eg:

process.on('SIGTERM', function(){

　　console.log('GOT a SIGTERM, exiting...');

　　process.exit(1);

});

process.kill(process.pid, 'SIGTERM');

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