# Node.js 多進程
我們都知道 Node.js 是以單線程的模式運行的,但它使用的是事件驅動來處理并發,這樣有助于我們在多核 cpu 的系統上創建多個子進程,從而提高性能。
每個子進程總是帶有三個流對象:child.stdin, child.stdout 和child.stderr。他們可能會共享父進程的 stdio 流,或者也可以是獨立的被導流的流對象。
Node 提供了 child_process 模塊來創建子進程,方法有:
* **exec** - child_process.exec 使用子進程執行命令,緩存子進程的輸出,并將子進程的輸出以回調函數參數的形式返回。
* **spawn** - child_process.spawn 使用指定的命令行參數創建新線程。
* **fork** - child_process.fork 是 spawn()的特殊形式,用于在子進程中運行的模塊,如 fork('./son.js') 相當于 spawn('node', ['./son.js']) 。與spawn方法不同的是,fork會在父進程與子進程之間,建立一個通信管道,用于進程之間的通信。
## exec() 方法
child_process.exec 使用子進程執行命令,緩存子進程的輸出,并將子進程的輸出以回調函數參數的形式返回。
語法如下所示:
```
child_process.exec(command[, options], callback)
```
### 參數
參數說明如下:
**command:** 字符串, 將要運行的命令,參數使用空格隔開
**options :對象,可以是:**
* cwd ,字符串,子進程的當前工作目錄
* env,對象 環境變量鍵值對
* encoding ,字符串,字符編碼(默認: 'utf8')
* shell ,字符串,將要執行命令的 Shell(默認: 在 UNIX 中為`/bin/sh`, 在 Windows 中為`cmd.exe`, Shell 應當能識別 `-c`開關在 UNIX 中,或 `/s /c` 在 Windows 中。 在Windows 中,命令行解析應當能兼容`cmd.exe`)
* timeout,數字,超時時間(默認: 0)
* maxBuffer,數字, 在 stdout 或 stderr 中允許存在的最大緩沖(二進制),如果超出那么子進程將會被殺死 (默認: 200*1024)
* killSignal ,字符串,結束信號(默認:'SIGTERM')
* uid,數字,設置用戶進程的 ID
* gid,數字,設置進程組的 ID
**callback :**回調函數,包含三個參數error, stdout 和 stderr。
exec() 方法返回最大的緩沖區,并等待進程結束,一次性返回緩沖區的內容。
### 實例
讓我們創建兩個 js 文件 support.js 和 master.js。
support.js 文件代碼:
```
console.log("進程 " + process.argv[2] + " 執行。" );
```
master.js 文件代碼:
```
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('子進程已退出,退出碼 '+code);
});
}
```
執行以上代碼,輸出結果為:
```
$ node master.js
子進程已退出,退出碼 0
stdout: 進程 1 執行。
stderr:
子進程已退出,退出碼 0
stdout: 進程 0 執行。
stderr:
子進程已退出,退出碼 0
stdout: 進程 2 執行。
stderr:
```
## spawn() 方法
child_process.spawn 使用指定的命令行參數創建新線程,語法格式如下:
```
child_process.spawn(command[, args][, options])
```
### 參數
參數說明如下:
**command:** 將要運行的命令
**args:** Array 字符串參數數組
**options Object**
* cwd String 子進程的當前工作目錄
* env Object 環境變量鍵值對
* stdio Array|String 子進程的 stdio 配置
* detached Boolean 這個子進程將會變成進程組的領導
* uid Number 設置用戶進程的 ID
* gid Number 設置進程組的 ID
spawn() 方法返回流 (stdout & stderr),在進程返回大量數據時使用。進程一旦開始執行時 spawn() 就開始接收響應。
### 實例
讓我們創建兩個 js 文件 support.js 和 master.js。
support.js 文件代碼:
```
console.log("進程 " + process.argv[2] + " 執行。" );
```
master.js 文件代碼:
```
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('子進程已退出,退出碼 '+code);
});
}
```
執行以上代碼,輸出結果為:
```
$ node master.js stdout: 進程 0 執行。
子進程已退出,退出碼 0
stdout: 進程 1 執行。
子進程已退出,退出碼 0
stdout: 進程 2 執行。
子進程已退出,退出碼 0
```
## fork 方法
child_process.fork 是 spawn() 方法的特殊形式,用于創建進程,語法格式如下:
```
child_process.fork(modulePath[, args][, options])
```
### 參數
參數說明如下:
**modulePath**: String,將要在子進程中運行的模塊
**args**: Array 字符串參數數組
**options**:Object
* cwd String 子進程的當前工作目錄
* env Object 環境變量鍵值對
* execPath String 創建子進程的可執行文件
* execArgv Array 子進程的可執行文件的字符串參數數組(默認: process.execArgv)
* silent Boolean 如果為`true`,子進程的`stdin`,`stdout`和`stderr`將會被關聯至父進程,否則,它們將會從父進程中繼承。(默認為:`false`)
* uid Number 設置用戶進程的 ID
* gid Number 設置進程組的 ID
返回的對象除了擁有ChildProcess實例的所有方法,還有一個內建的通信信道。
h3>實例
讓我們創建兩個 js 文件 support.js 和 master.js。
support.js 文件代碼:
```
console.log("進程 " + process.argv[2] + " 執行。" );
```
master.js 文件代碼:
```
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('子進程已退出,退出碼 ' + code);
});
}
```
執行以上代碼,輸出結果為:
```
$ node master.js
進程 0 執行。
子進程已退出,退出碼 0
進程 1 執行。
子進程已退出,退出碼 0
進程 2 執行。
子進程已退出,退出碼 0
```
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