Node.js | multi-process(多進程)

簡介

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並發，這樣有助於我們在多核cpu的系統上建立多個子進程，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模組來建立子進程，方法：

exec：child_process.exec使用子進程執行指令，緩存子進程的輸出，並將子進程的輸出以回調函數參數的形式返回。
spawn：child_process.spawn使用指定的指令行參數建立新進程。
fork：child_process.fork是spawn()的特殊形式，用於在子進程中運行的模組，如fork('./son.js')相當於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，用於進程之間的通信。

exec()

child_process.exec使用子進程執行指令，緩存子進程的輸出，並將子進程的輸出以回調函數參數的形式返回。

語法

1	child_process.exec(command[, options], callback)

參數

參數使用說明如下：

command：字符串，將要運行的指令，參數使用空格隔開。
options：對象，可以是：

名	型態	說明
cwd	<string>	子進程的當前工作目錄。默認值：null。
env	<Object>	環境鍵值對。默認值：process.env。
encoding	<string>	默認值：utf8。
shell	<string>	用Shell執行指令。請參閱外殼程序要求和默認Windows Shell。默認值：在Unix上為“ / bin / sh”，在Windows上為process.env.ComSpec。
timeout	<number>	默認值：0。
maxBuffer	<number>	stdout或stderr上允許的最大資料量(以字節為單位)。如果超過，子進程將終止，所有輸出都將被截斷。請參見maxBuffer和Unicode的警告。默認值：1024 * 1024。
killSignal	<string> , <integer>	默認值：“ SIGTERM”
uid	<number>	設置進程的用戶身份。
gid	<number>	設置進程的組標識。
windowsHide	<boolean>	隱藏通常在Windows系統上建立的子進程控制台窗口。默認值：false。

callback：回調函數，包含三個參數error, stdout 和 stderr。

名	型態
error	<Error>
stdout	<string> , <Buffer>
stderr	<string> , <Buffer>

exec()方法返回最大的緩衝區，並等待進程結束，一次性返回緩衝區的內容。

實例

建立兩個js文件support.js和master.js。

1 2	// support.js console.log("進程 " + process.argv[2] + " 執行。" );

// master.js
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);
    });
}

執行結果如下：

$ node master.js
子進程已退出，退出碼 0
子進程已退出，退出碼 0
子進程已退出，退出碼 0
stdout: 進程 2 執行。

stderr:
stdout: 進程 1 執行。

stderr:
stdout: 進程 0 執行。

stderr:

spawn()

child_process.spawn使用指定的指令行參數建立新進程。

語法

1	child_process.spawn(command[, args][, options])

參數

參數使用說明如下：

command：將要運行的指令。
args：Array字符串參數數組。
options：對象，可以是：

名	型態	說明
cwd	<string>	子進程的當前工作目錄。
env	<Object>	環境鍵值對。默認值：process.env。
argv0	<string>	顯式設置發送給子進程的argv [0]的值。如果未指定，則將其設置為command。
stdio	<Array> , <string>	子級的stdio配置。
detached	<boolean>	準備讓子代獨立於其父進程運行。具體行為取決於平台。
uid	<number>	設置進程的用戶身份。
gid	<number>	設置進程的組標識。
serialization	<string>	指定用於在進程之間發送消息的序列化類型。可能的值為“ json”和“ advanced”。有關更多詳細訊息，請參見高級序列化。默認值：“ json”。
shell	<boolean> , <string>	如果為true，則在shell內運行指令。在Unix上使用“ / bin / sh”，在Windows上使用process.env.ComSpec。可以將其他外殼指定為字符串。請參閱外殼程序要求和默認Windows Shell。默認值：false（無外殼）。
windowsVerbatimArguments	<boolean>	在Windows上不執行引號或轉義參數。在Unix上被忽略。當指定外殼且為CMD時，此選項將自動設置為true。默認值：false。
windowsHide	<boolean>	隱藏通常在Windows系統上建立的子進程控制台窗口。默認值：false。

spawn()方法返回流(stdout&stderr)，在進程返回大量資料時使用。進程一旦開始執行時spawn()就開始接收響應。

實例

建立兩個js文件support.js和master.js。

1 2	// support.js console.log("進程 " + process.argv[2] + " 執行。" );

// master.js
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);
   });
}

執行結果如下：

$ node master.js
stdout: 進程 0 執行。

stdout: 進程 1 執行。

stdout: 進程 2 執行。

子進程已退出，退出碼 0
子進程已退出，退出碼 0
子進程已退出，退出碼 0

fork()

child_process.fork是spawn()方法的特殊形式，用於建立進程。

語法

1	child_process.fork(modulePath[, args][, options])

參數

參數使用說明如下：

modulePath：String，將要在子進程中運行的模組。
args：Array字符串參數數組。
options：對象，可以是：

名	型態	說明
cwd	<string>	子進程的當前工作目錄。
detached	<boolean>	準備讓子代獨立於其父進程運行。具體行為取決於平台。
env	<Object>	環境鍵值對。默認值：process.env。
execPath	<string>	可執行文件，用於建立子進程。
execArgv	<string[]>	傳遞給可執行文件的字符串參數列表。默認值：process.execArgv。
serialization	<string>	指定用於在進程之間發送消息的序列化類型。可能的值為“ json”和“ advanced”。有關更多詳細訊息，請參見高級序列化。默認值：“ json”。
silent	<boolean>	如果為true，則將子級的stdin，stdout和stderr通過管道傳遞給父級，否則它們將從父級繼承，請參見child_process.spawn（）的stdio的’pipe’和’inherit’選項以獲取更多詳細訊息。默認值：false。
stdio	<Array> , <string>	請參閱child_process.spawn（）的stdio。提供此選項後，它將覆蓋無聲。如果使用數組變體，則它必須恰好包含一個值為“ ipc”的項目，否則將引發錯誤。例如[0，1，2，’ipc’]。
windowsVerbatimArguments	<boolean>	在Windows上不執行引號或轉義參數。在Unix上被忽略。默認值：false。
uid	<number>	設置進程的用戶身份。
gid	<number>	設置進程的組標識。

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。

實例

建立兩個js文件support.js和master.js。

1 2	// support.js console.log("進程 " + process.argv[2] + " 執行。" );

// master.js
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);
   });
}

執行結果如下：

$ node master.js
進程 0 執行。
進程 1 執行。
進程 2 執行。
子進程已退出，退出碼 0
子進程已退出，退出碼 0
子進程已退出，退出碼 0

註：以上參考了
Node.js 多进程
 Node.js child_process Documentation

Node.js | RESTful API

Node.js | MySQL 連接

↑
If you enjoy the article, please feel free to donate~ Thx.
若本文對您有幫助，您也願意支持打賞，謝謝您的鼓勵。

本文由J.J. Huang 創作，採用CC BY 3.0 TW協議進行許可。可自由轉載、引用，但需署名作者且註明文章出處。

J.J.'s Blogs

J.J. Huang 2020-02-11 Node.js 瀏覽次數：次 {{moment(1581388800000).fromNow()}}

Node.js | multi-process(多進程)

簡介

exec()

語法

參數

實例

spawn()

語法

參數

實例

fork()

語法

參數

實例