第21节 Node.js 多进程

Node.js自己是以单线程的模式运行的，但它利用的是事件驱动来处理并发，如许有助于我们在多核 cpu 的系统上创建多个子进程，从而进步性能。
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利用子进程执行命令，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利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，创建一个通信管道，用于进程之间的通信。
  

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exec() 方法

child_process.exec利用子进程执行命令，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：

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

复制代码

参数

参数说明如下：
command： 字符串， 将要运行的命令，参数利用空格隔开
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应当能辨认-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：

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

复制代码

master.js文件代码：

1. const fs = require('fs');
2. const child_process = require('child_process');
4. for(var i=0; i<3; i++) {
5.    var workerProcess = child_process.exec('node support.js '+i,
6.       function (error, stdout, stderr) {
7.          if (error) {
8.             console.log(error.stack);
9.             console.log('Error code: '+error.code);
10.             console.log('Signal received: '+error.signal);
11.          }
12.          console.log('stdout: ' + stdout);
13.          console.log('stderr: ' + stderr);
14.       });
16.       workerProcess.on('exit', function (code) {
17.       console.log('子进程已退出，退出码 '+code);
18.    });
19. }

复制代码

执行以上代码，输出结果为：

1. $ node master.js
2. 子进程已退出，退出码 0
3. stdout: 进程 1 执行。
5. stderr:
6. 子进程已退出，退出码 0
7. stdout: 进程 0 执行。
9. stderr:
10. 子进程已退出，退出码 0
11. stdout: 进程 2 执行。
13. stderr:

复制代码

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spawn() 方法

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

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

复制代码

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，这个子进程将会酿成进程组的向导
  
• 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利用。进程开始执行spawn()时就开始吸收响应。
实例

在这个实例中我们创建两个js文件support.js和master.js。
support.js文件代码：

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

复制代码

master.js文件代码：

1. const fs = require('fs');
2. const child_process = require('child_process');
4. for(var i=0; i<3; i++) {
5.    var workerProcess = child_process.spawn('node', ['support.js', i]);
7.    workerProcess.stdout.on('data', function (data) {
8.       console.log('stdout: ' + data);
9.    });
11.    workerProcess.stderr.on('data', function (data) {
12.       console.log('stderr: ' + data);
13.    });
15.    workerProcess.on('close', function (code) {
16.       console.log('子进程已退出，退出码 '+code);
17.    });
18. }

复制代码

执行以上代码，输出结果为：

1. $ node master.js stdout: 进程 0 执行。
3. 子进程已退出，退出码 0
4. stdout: 进程 1 执行。
6. 子进程已退出，退出码 0
7. stdout: 进程 2 执行。
9. 子进程已退出，退出码 0

复制代码

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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：

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

复制代码

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。（默以为：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。
实例

让我们创建两个js文件support.js和master.js。
support.js文件代码如下所示：

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

复制代码

master.js文件代码如下所示：

1. const fs = require('fs');
2. const child_process = require('child_process');
4. for(var i=0; i<3; i++) {
5.    var worker_process = child_process.fork("support.js", [i]);       
7.    worker_process.on('close', function (code) {
8.       console.log('子进程已退出，退出码 ' + code);
9.    });
10. }

复制代码

执行以上代码，输出结果为：

1. $ node master.js
2. 进程 0 执行。
3. 子进程已退出，退出码 0
4. 进程 1 执行。
5. 子进程已退出，退出码 0
6. 进程 2 执行。
7. 子进程已退出，退出码 0

复制代码

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