在nodejs中創(chuàng)建child process的方法
簡介
nodejs的main event loop是單線程的，nodejs本身也維護著Worker Pool用來處理一些耗時的操作，我們還可以通過使用nodejs提供的worker_threads來手動創(chuàng)建新的線程來執(zhí)行自己的任務。
本文將會介紹一種新的執(zhí)行nodejs任務的方式，child process。
child process
lib/child_process.js提供了child_process模塊，通過child_process我們可以創(chuàng)建子進程。
注意，worker_threads創(chuàng)建的是子線程，而child_process創(chuàng)建的是子進程。
在child_process模塊中，可以同步創(chuàng)建進程也可以異步創(chuàng)建進程。同步創(chuàng)建方式只是在異步創(chuàng)建的方法后面加上Sync。
創(chuàng)建出來的進程用ChildProcess類來表示。
我們看下ChildProcess的定義：
interface ChildProcess extends events.EventEmitter {
stdin: Writable | null;
stdout: Readable | null;
stderr: Readable | null;
readonly channel?: Pipe | null;
readonly stdio: [
Writable | null, // stdin
Readable | null, // stdout
Readable | null, // stderr
Readable | Writable | null | undefined, // extra
Readable | Writable | null | undefined // extra
];
readonly killed: boolean;
readonly pid: number;
readonly connected: boolean;
readonly exitCode: number | null;
readonly signalCode: NodeJS.Signals | null;
readonly spawnargs: string[];
readonly spawnfile: string;
kill(signal?: NodeJS.Signals | number): boolean;
send(message: Serializable, callback?: (error: Error | null) => void): boolean;
send(message: Serializable, sendHandle?: SendHandle, callback?: (error: Error | null) => void): boolean;
send(message: Serializable, sendHandle?: SendHandle, options?: MessageOptions, callback?: (error: Error | null) => void): boolean;
disconnect(): void;
unref(): void;
ref(): void;
/**
* events.EventEmitter
* 1. close
* 2. disconnect
* 3. error
* 4. exit
* 5. message
*/
...
}
可以看到ChildProcess也是一個EventEmitter，所以它可以發(fā)送和接受event。
ChildProcess可以接收到event有5種，分別是close，disconnect，error，exit和message。
當調(diào)用父進程中的 subprocess.disconnect() 或子進程中的 process.disconnect() 后會觸發(fā) disconnect 事件。
當出現(xiàn)無法創(chuàng)建進程，無法kill進程和向子進程發(fā)送消息失敗的時候都會觸發(fā)error事件。
當子進程結束后時會觸發(fā)exit事件。
當子進程的 stdio 流被關閉時會觸發(fā) close 事件。 注意，close事件和exit事件是不同的，因為多個進程可能共享同一個stdio，所以發(fā)送exit事件并不一定會觸發(fā)close事件。
看一個close和exit的例子：
const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);
ls.stdout.on('data', (data) => {
console.log(`stdout: ${data}`);
});
ls.on('close', (code) => {
console.log(`子進程使用代碼 $[code] 關閉所有 stdio`);
});
ls.on('exit', (code) => {
console.log(`子進程使用代碼 $[code] 退出`);
});
最后是message事件，當子進程使用process.send() 發(fā)送消息的時候就會被觸發(fā)。
ChildProcess中有幾個標準流屬性，分別是stderr，stdout，stdin和stdio。
stderr，stdout，stdin很好理解，分別是標準錯誤，標準輸出和標準輸入。
我們看一個stdout的使用：
const { spawn } = require('child_process');
const subprocess = spawn('ls');
subprocess.stdout.on('data', (data) => {
console.log(`接收到數(shù)據(jù)塊 ${data}`);
});
stdio實際上是stderr,stdout,stdin的集合：
readonly stdio: [ Writable | null, // stdin Readable | null, // stdout Readable | null, // stderr Readable | Writable | null | undefined, // extra Readable | Writable | null | undefined // extra ];
其中stdio[0]表示的是stdin，stdio[1]表示的是stdout，stdio[2]表示的是stderr。
如果在通過stdio創(chuàng)建子進程的時候，這三個標準流被設置為除pipe之外的其他值，那么stdin，stdout和stderr將為null。
我們看一個使用stdio的例子：
const assert = require('assert');
const fs = require('fs');
const child_process = require('child_process');
const subprocess = child_process.spawn('ls', {
stdio: [
0, // 使用父進程的 stdin 用于子進程。
'pipe', // 把子進程的 stdout 通過管道傳到父進程 。
fs.openSync('err.out', 'w') // 把子進程的 stderr 定向到一個文件。
]
});
assert.strictEqual(subprocess.stdio[0], null);
assert.strictEqual(subprocess.stdio[0], subprocess.stdin);
assert(subprocess.stdout);
assert.strictEqual(subprocess.stdio[1], subprocess.stdout);
assert.strictEqual(subprocess.stdio[2], null);
assert.strictEqual(subprocess.stdio[2], subprocess.stderr);
通常情況下父進程中維護了一個對子進程的引用計數(shù)，只有在當子進程退出之后父進程才會退出。
這個引用就是ref，如果調(diào)用了unref方法，則允許父進程獨立于子進程退出。
const { spawn } = require('child_process');
const subprocess = spawn(process.argv[0], ['child_program.js'], {
detached: true,
stdio: 'ignore'
});
subprocess.unref();
最后，我們看一下如何通過ChildProcess來發(fā)送消息：
subprocess.send(message[, sendHandle[, options]][, callback])
其中message就是要發(fā)送的消息，callback是發(fā)送消息之后的回調(diào)。
sendHandle比較特殊，它可以是一個TCP服務器或socket對象，通過將這些handle傳遞給子進程。子進程將會在message事件中，將該handle傳遞給Callback函數(shù)，從而可以在子進程中進行處理。
我們看一個傳遞TCP server的例子，首先看主進程：
const subprocess = require('child_process').fork('subprocess.js');
// 打開 server 對象，并發(fā)送該句柄。
const server = require('net').createServer();
server.on('connection', (socket) => {
socket.end('由父進程處理');
});
server.listen(1337, () => {
subprocess.send('server', server);
});
再看子進程：
process.on('message', (m, server) => {
if (m === 'server') {
server.on('connection', (socket) => {
socket.end('由子進程處理');
});
}
});
可以看到子進程接收到了server handle，并且在子進程中監(jiān)聽connection事件。
下面我們看一個傳遞socket對象的例子：
onst { fork } = require('child_process');
const normal = fork('subprocess.js', ['normal']);
const special = fork('subprocess.js', ['special']);
// 開啟 server，并發(fā)送 socket 給子進程。
// 使用 `pauseOnConnect` 防止 socket 在被發(fā)送到子進程之前被讀取。
const server = require('net').createServer({ pauseOnConnect: true });
server.on('connection', (socket) => {
// 特殊優(yōu)先級。
if (socket.remoteAddress === '74.125.127.100') {
special.send('socket', socket);
return;
}
// 普通優(yōu)先級。
normal.send('socket', socket);
});
server.listen(1337);
subprocess.js的內(nèi)容：
process.on('message', (m, socket) => {
if (m === 'socket') {
if (socket) {
// 檢查客戶端 socket 是否存在。
// socket 在被發(fā)送與被子進程接收這段時間內(nèi)可被關閉。
socket.end(`請求使用 ${process.argv[2]} 優(yōu)先級處理`);
}
}
});
主進程創(chuàng)建了兩個subprocess，一個處理特殊的優(yōu)先級， 一個處理普通的優(yōu)先級。
異步創(chuàng)建進程
child_process模塊有4種方式可以異步創(chuàng)建進程，分別是child_process.spawn()、child_process.fork()、child_process.exec() 和 child_process.execFile()。
先看一個各個方法的定義：
child_process.spawn(command[, args][, options]) child_process.fork(modulePath[, args][, options]) child_process.exec(command[, options][, callback]) child_process.execFile(file[, args][, options][, callback])
其中child_process.spawn是基礎，他會異步的生成一個新的進程，其他的fork，exec和execFile都是基于spawn來生成的。
fork會生成新的Node.js 進程。
exec和execFile是以新的進程執(zhí)行新的命令，并且?guī)в衏allback。他們的區(qū)別就在于在windows的環(huán)境中，如果要執(zhí)行.bat或者.cmd文件，沒有shell終端是執(zhí)行不了的。這個時候就只能以exec來啟動。execFile是無法執(zhí)行的。
或者也可以使用spawn。
我們看一個在windows中使用spawn和exec的例子：
// 僅在 Windows 上。
const { spawn } = require('child_process');
const bat = spawn('cmd.exe', ['/c', 'my.bat']);
bat.stdout.on('data', (data) => {
console.log(data.toString());
});
bat.stderr.on('data', (data) => {
console.error(data.toString());
});
bat.on('exit', (code) => {
console.log(`子進程退出，退出碼 $[code]`);
});
const { exec, spawn } = require('child_process');
exec('my.bat', (err, stdout, stderr) => {
if (err) {
console.error(err);
return;
}
console.log(stdout);
});
// 文件名中包含空格的腳本：
const bat = spawn('"my script.cmd"', ['a', 'b'], { shell: true });
// 或：
exec('"my script.cmd" a b', (err, stdout, stderr) => {
// ...
});
同步創(chuàng)建進程
同步創(chuàng)建進程可以使用child_process.spawnSync()、child_process.execSync() 和 child_process.execFileSync() ，同步的方法會阻塞 Node.js 事件循環(huán)、暫停任何其他代碼的執(zhí)行，直到子進程退出。
通常對于一些腳本任務來說，使用同步創(chuàng)建進程會比較常用。
到此這篇關于在nodejs中創(chuàng)建child process的方法的文章就介紹到這了,更多相關nodejs中創(chuàng)建child process內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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