Node.js进程管理之子进程详解

Node.js可以创建子进程，即在一个Node.js进程中启动另一个Node.js进程或一个交互式shell，这允许Node.js应用程序使用系统底层功能。本文将详细介绍在Node.js中使用子进程进行进程管理。

如何创建子进程

创建一个子进程需要一个spawn()函数，它返回一个ChildProcess对象，该对象可以与子进程交互。

const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);

// 实时获取子进程的输出
ls.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`stdout: ${data}`);
});

// 监听子进程的错误事件
ls.stderr.on('data', (data) => {
  console.error(`stderr: ${data}`);
});

// 监听子进程的关闭事件
ls.on('close', (code) => {
  console.log(`子进程退出，退出码：${code}`);
});

上述示例中，我们使用spawn()函数创建了一个子进程来执行系统命令ls -lh /usr，并通过监听stdout、stderr和close事件来操作子进程。

子进程的控制

Node.js提供了很多方法来控制子进程，包括发送消息、停止进程、检查进程状态等。

kill()方法

可以使用child_process.kill(pid)方法来杀死一个指定PID的进程。

const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);

setTimeout(() => {
  ls.kill('SIGHUP');
}, 1000);

上述示例中，使用kill()方法在1秒后向进程发送SIGHUP信号，这将中止子进程。

send()方法

父进程可以使用ChildProcess对象的send()方法发送消息给子进程。

// 父进程
const { fork } = require('child_process');
const child = fork('./child.js');

child.on('message', (msg) => {
  console.log('父进程接收到消息：', msg);
});

child.send('你好');

// 子进程：child.js
process.on('message', (msg) => {
  console.log('子进程接收到消息：', msg);
  process.send('你好，我是子进程');
});

上述示例中，父进程使用fork()函数创建了一个子进程，并使用send()方法给子进程发送了一条消息。子进程通过监听message事件接收到消息并发送回一个响应消息。

进程之间的数据通信

可以使用标准的I/O对象（child.stdin、child.stdout和child.stderr）进行进程间通信。当子进程创建时，这些对象与父进程的stdin、stdout和stderr对象相关联。

以下示例演示了通过stdin和stdout进行进程间通信：

// 父进程
const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);

ls.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`子进程stdout：${data}`);
  ls.stdin.write('停止');
});

ls.on('exit', (code) => {
  console.log(`子进程已经退出，退出码：${code}`);
});

// 子进程
process.stdin.resume();
process.stdin.on('data', (data) => {
  console.log(`父进程说：${data}`);
  if (data.toString().trim() === '停止') {
    process.exit();
  }
});

process.stdout.write('hello world\n');

上述示例中，当子进程启动时，父进程使用ls命令从/usr目录下获取了一些文件，然后通过监听stdout事件处理了子进程的输出。当子进程发送“停止”时，父进程停止了子进程。子进程会显示“hello world”，并通过监听stdin事件来读取自己进程的输入流。

结论

Node.js的子进程管理对于需要调用底层操作系统功能或处理多进程任务的Node.js应用程序非常有用。通过掌握创建、控制和通讯子进程的机制，您可以开发出更高效的和具有更丰富功能的Node.js应用程序。

参考资料

• Node.js文档 - child_process

• Node.js进程管理之子进程详解