Node.js：多进程

关于

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：

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

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。

参数：

command：（String）将要运行的命令，参数使用空格隔开；
options：（Object）：
- cwd：（String）子进程的当前工作目录；
- env：（Object）环境变量键值对；
- encoding：（String）字符编码；（默认： 'utf8'）
- shell：（String）将要执行命令的 Shell；（默认：在 UNIX 中为 /bin/sh，在 Windows 中为 cmd.exe）
- timeout：（Number）超时时间；（默认： 0）
- maxBuffer：（Number）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：（String）结束信号；（默认：'SIGTERM'）
- uid：（Number）设置用户进程的 ID；
- gid：（Number）设置进程组的 ID；
callback ：回调函数，包含三个参数 error, stdout 和 stderr。

示例：

创建 support.js：

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

创建 master.js：

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：

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

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。

参数：

command：（String）将要运行的命令；
args：（Array）字符串参数；
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；

示例：

创建 support.js：

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

创建 master.js：

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：

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

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。

参数：

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；（默认为：false）
- uid：（Number）设置用户进程的 ID；
- gid：（Number）设置进程组的 ID；

示例：

创建 support.js：

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

创建 master.js：

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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