Node.js进程管理详解：process模块与子进程创建

Node.js进程概述

尽管Node.js对操作系统进行了大量抽象封装，开发者仍可直接与其交互，例如与系统中已存在的进程通信或创建工作子进程。Node.js基于事件循环机制运行，但允许在事件循环之外创建其他进程（或线程）来分担工作负载。

进程模块

进程模块

process模块提供了获取或修改当前Node.js进程设置的功能。与其他模块不同，process是一个全局对象（代表Node主进程），开发者可以直接通过process变量访问它，无需额外引入。

process实现了EventEmitter接口，其exit事件会在进程退出时触发。需要注意的是，进程一旦退出便不再执行事件循环，因此只有那些没有回调函数的同步代码才会被执行。在下面的示例中，setTimeout内的语句将无法执行。

process.on('exit', function () {
　　setTimeout(function () {
　　　　console.log('This will not run');
　　}, 100);
　　console.log('Bye.');
});

在接触Node.js的过程中，你会发现影响主事件循环的异常会导致整个Node进程崩溃，这是一个严重的问题。为此，process提供了uncaughtException事件来处理此类异常，允许开发者捕获并处理这些错误，从而避免进程直接宕机。

process.on('uncaughtException', function (err) {
　　console.log('Caught exception: ' + err);
});
setTimeout(function () {
　　console.log('This will still run.');
}, 500);
// Intentionally cause an exception, but don't catch it.
nonexistentFunc();
console.log('This will not run.');

参考上述示例，我们注册了uncaughtException事件来捕捉系统异常。当代码执行到未定义的nonexistentFunc()时，会抛出异常。由于JavaScript是解释型语言，nonexistentFunc()之前的语句不受影响，但其后的语句不会执行。因此，输出结果如下：

Caught exception: ReferenceError: nonexistentFunc is not defined

This will still run.

再看一个具体的应用例子。

var http = require('http');
var server = http.createServer(function(req,res) {
　　res.writeHead(200, {});
　　res.end('response');
　　badLoggingCall('sent response');
　　console.log('sent response');
});
process.on('uncaughtException', function(e) {
　　console.log(e);
});
server.listen(8080);

在此示例中，我们创建了一个Web服务器。在处理完请求后，代码尝试执行不存在的badLoggingCall()方法，从而抛出异常。由于我们注册了uncaughtException事件来处理该异常，服务器不会受到影响，得以继续运行，并在服务器端记录错误日志。

[ReferenceError: badLoggingCall is not defined]

与当前进程交互

与当前进程交互

Node.js提供了一系列process属性，供开发者查询或设置进程状态，具体如下：

process.version：包含当前Node.js实例的版本号；

process.installPrefix：包含Node.js的安装路径；

process.platform：显示Node运行的操作系统环境，仅返回内核相关信息，例如linux2、darwin，而不会显示“Redhat ES3”、“Windows 7”或“OSX 10.7”等具体版本标识；

process.uptime()：返回当前进程运行的时长（单位：秒）；

process.getgid()和process.setgid()：分别用于获取或设置进程组ID（group id）；

process.getuid()和process.setuid()：分别用于获取或设置用户ID（user id）；

process.pid：获取当前进程的ID；

process.title：设置或获取进程名称；

process.execPath：返回当前Node.js进程的可执行文件路径，例如/usr/local/bin/node；

process.cwd()：返回当前工作目录；

process.memoryUsage()：报告Node.js进程的内存使用情况。其中rss代表物理内存（RAM）的使用情况，vsize代表总虚拟内存使用大小，包括RAM和交换空间（swap）；

process.heapTotal和process.heapUsed：分别代表V8引擎分配的堆内存总量和当前正在使用的堆内存大小。

事件循环和ticker

事件循环和ticker

Node.js提供了process.nextTick()方法，允许开发者访问事件循环并延迟执行工作。它类似于setTimeout()，但会在下一次tick时立即执行，且每隔一段时间会执行一次。这里有一个示例：

var http = require('http');
var s = http.createServer(function(req, res) {
　　res.writeHead(200, {});
　　res.end('foo');
　　console.log('http response');
　　process.nextTick(function(){console.log('tick')});
});
s.listen(8000);

当有请求到来时，会依次记录日志“http response”和“tick”；当没有请求时，每隔一段时间执行事件循环，会输出“tick”。

此外，通过nextTick创建的回调函数具有隔离性，它们之间不会相互影响。

process.on('uncaughtException', function(e) {
　　console.log(e);
});
process.nextTick(function() {
　　console.log('tick');
});
process.nextTick(function() {
　　iAmAMistake();
　　console.log('tock');
});
process.nextTick(function() {
　　console.log('tick tock');
});
console.log('End of 1st loop');

在下面的示例中，首先输出“End of 1st loop”，然后按顺序执行nextTick的回调函数。第一个回调正常输出“tick”；第二个回调故意设置了一个异常，会输出异常信息，因此不会输出“tock”。得益于nextTick回调函数的隔离性，第三个回调仍会正常输出“tick tock”。运行结果如下：

End of 1st loop tick [ReferenceError: iAmAMistake is not defined] tick tock

子进程

子进程

Node.js提供了child_process模块，允许为主进程创建子进程，从而利用更多的服务器资源和CPU核心。这些概念在前面的章节中已有介绍。Node.js提供了child_process.spawn()和child_process.exec()两个方法来实现这一功能，下面将分别详细介绍。

child_process.exec( )

child_process.exec( )

来看exec的一个简单示例。它创建了一个子进程，第一个参数是Shell命令，第二个参数是回调函数，用于处理返回结果。

var cp = require('child_process');
cp.exec('ls -l', function(e, stdout, stderr) {
　　if(!e) {
　　　　console.log(stdout);
　　　　console.log(stderr);
　　}
});

exec()方法还可以接收options参数进行配置：

var options = { 
 encoding: 'utf8',
 timeout: 0,
 maxBuffer: 200 * 1024,
 killSignal: 'SIGTERM',
 setsid: false,
 cwd: null,
 env: null 
};
var cp = require('child_process');
cp.exec('ls -l', options, function(e, stdout, stderr) {
　　if(!e) {
　　　　console.log(stdout);
　　　　console.log(stderr);
　　}
});

encoding：I/O流的编码格式；

timeout：进程超时时间；

killSignal：当时间或缓冲区超限时终止进程的信号；

maxBuffer：stdout或stderr可增长的最大值；

setsid：决定在进程中是否创建一个新的会话；

cwd：进程的初始工作目录，为null时表示使用Node.js的当前工作目录；

env：进程的环境变量。

child_process.spawn( )

child_process.spawn( )

child_process.spawn()比child_process.exec()更加强大和灵活，具体示例如下：

var cp = require('child_process');
var cat = cp.spawn('cat');
cat.stdout.on('data', function(d) {
　　console.log(d.toString());
});
cat.on('exit', function() {
　　console.log('kthxbai');
});
cat.stdin.write('meow');
cat.stdin.end();

以上所述是小编给大家介绍的nodejs中的process进程，希望对大家有所帮助！