Node.js 多进程

摘要:Node.js 多进程,我们都知道 Node.js 是以单线程的模式运行的,但它使用的是事件驱动来处理并发,这样有助于我们在多核 cpu 的系统上创建多个子进程,从而提高性能。每个子进程总是带有三个流对象:child.stdin, child.stdout 和child.stderr。他们可能会共享父进程的 stdio 流,或者也可以是独立的被导流的流对象。...

作者:LoveCode标签:Node.js,多进程,进程,参数,字符串,代码,文件,方法,将会,让我们

我们都知道 Node.js 是以单线程的模式运行的,但它使用的是事件驱动来处理并发,这样有助于我们在多核 cpu 的系统上创建多个子进程,从而提高性能。

每个子进程总是带有三个流对象:child.stdin, child.stdout 和child.stderr。他们可能会共享父进程的 stdio 流,或者也可以是独立的被导流的流对象。

Node 提供了 child_process 模块来创建子进程,方法有:

  • exec - child_process.exec 使用子进程执行命令,缓存子进程的输出,并将子进程的输出以回调函数参数的形式返回。

  • spawn - child_process.spawn 使用指定的命令行参数创建新进程。

  • fork - child_process.fork 是 spawn()的特殊形式,用于在子进程中运行的模块,如 fork('./son.js') 相当于 spawn('node', ['./son.js']) 。与spawn方法不同的是,fork会在父进程与子进程之间,建立一个通信管道,用于进程之间的通信。

exec() 方法

child_process.exec 使用子进程执行命令,缓存子进程的输出,并将子进程的输出以回调函数参数的形式返回。

语法如下所示:

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

参数

参数说明如下:

command: 字符串, 将要运行的命令,参数使用空格隔开

options :对象,可以是:

  • cwd ,字符串,子进程的当前工作目录
  • env,对象 环境变量键值对
  • encoding ,字符串,字符编码(默认: 'utf8')
  • shell ,字符串,将要执行命令的 Shell(默认: 在 UNIX 中为/bin/sh, 在 Windows 中为cmd.exe, Shell 应当能识别 -c开关在 UNIX 中,或 /s /c 在 Windows 中。 在Windows 中,命令行解析应当能兼容cmd.exe
  • timeout,数字,超时时间(默认: 0)
  • maxBuffer,数字, 在 stdout 或 stderr 中允许存在的最大缓冲(二进制),如果超出那么子进程将会被杀死 (默认: 200*1024)
  • killSignal ,字符串,结束信号(默认:'SIGTERM')
  • uid,数字,设置用户进程的 ID
  • gid,数字,设置进程组的 ID

callback :回调函数,包含三个参数error, stdout 和 stderr。

exec() 方法返回最大的缓冲区,并等待进程结束,一次性返回缓冲区的内容。

实例

让我们创建两个 js 文件 support.js 和 master.js。

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 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: 

spawn() 方法

child_process.spawn 使用指定的命令行参数创建新进程,语法格式如下:

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

参数

参数说明如下:

command: 将要运行的命令

args: Array 字符串参数数组

options Object

  • cwd String 子进程的当前工作目录
  • env Object 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

spawn() 方法返回流 (stdout & stderr),在进程返回大量数据时使用。进程一旦开始执行时 spawn() 就开始接收响应。

实例

让我们创建两个 js 文件 support.js 和 master.js。

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

fork 方法

child_process.fork 是 spawn() 方法的特殊形式,用于创建进程,语法格式如下:

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

参数

参数说明如下:

modulePath: String,将要在子进程中运行的模块

args: Array 字符串参数数组

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stdinstdoutstderr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

返回的对象除了拥有ChildProcess实例的所有方法,还有一个内建的通信信道。

h3>实例

让我们创建两个 js 文件 support.js 和 master.js。

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
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