Node.js使用多进程提高任务执行效率

当需要运行一些涉及CPU密集型的任务时，例如文件处理和数据分析，使用多线程或多进程可以大大提高程序的执行效率。Node.js的Child Process模块可以帮助我们使用多进程来执行耗时的任务。

下面是使用Node.js多进程的攻略：

准备工作

在开始使用Node.js的Child Process模块之前，你需要先了解以下几个概念：

• 进程（Process）：程序在操作系统上的实例，每个进程都有自己的内存空间和运行环境。
• 线程（Thread）：操作系统调度的最小执行单位，一个进程可以包含多个线程。
• 主进程（Master Process）：启动子进程的进程，可以控制子进程的行为。
• 子进程（Child Process）：由主进程衍生出的进程，可以独立执行任务。

使用Child Process模块创建子进程

Child Process模块提供了两种创建子进程的方式：spawn和fork。spawn方法用于创建简单的子进程，而fork方法则用于创建可以通信的子进程。

spawn方法

spawn方法用于创建简单的子进程，例如执行一个shell命令。下面是一个简单的例子：

const { spawn } = require('child_process');

const child = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);

child.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`输出：${data}`);
});

child.stderr.on('data', (data) => {
  console.error(`错误：${data}`);
});

child.on('close', (code) => {
  console.log(`子进程退出，退出码 ${code}`);
});

在这个例子中，我们使用spawn方法创建了一个子进程，用于执行ls -lh /usr命令。stdout和stderr事件监听器分别用于监听子进程的输出和错误输出。close事件监听器用于在子进程关闭时输出退出码。你可以在自己的代码中替换ls -lh /usr命令为自己的任务。

fork方法

fork方法用于创建可以通信的子进程。可以通过process.send()方法向子进程发送消息，使用child_process模块的child.on('message', callback)方法监听子进程发送的消息。以下是一个简单的例子：

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('来自父进程的消息');

在这个例子中，我们使用fork方法创建了一个子进程，用于执行一个名为child.js的脚本。child.on('message')事件监听器用于在子进程发送消息时输出消息内容。我们使用child.send()方法向子进程发送了一条消息。

使用Cluster模块创建多进程

如果需要启动多个子进程以执行相同的任务，可以使用Cluster模块。Cluster模块可以根据运行的CPU数量自动调整进程数量。

下面是一个简单的例子：

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');

if (cluster.isMaster) {
  const cpuLength = require('os').cpus().length;
  console.log(`主进程 ID：${process.pid}`);

  for (let i = 0; i < cpuLength; i++) {
    cluster.fork();
  }

  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 已退出`);
  });
} else {
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello world!');
  }).listen(8080);

  console.log(`工作进程 ${process.pid} 已启动`);
}

在这个例子中，我们使用Cluster模块分叉了多个子进程。每个子进程都创建了一个HTTP服务器并进行监听。当主进程结束时，所有相关的子进程都会结束。

需要注意的是，使用Cluster模块创建多进程的时候，需要注意加载的模块和全局状态的初始化，以避免出现意外情况。

以上是使用Node.js多进程的完整攻略，希望对你有所帮助。