使用 Node.js 实现多进程编程
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。
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:
master.js 文件代码:
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:
master.js 文件代码:
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
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:
master.js 文件代码:
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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