Node child_process的fork，spawn，exec我有话要说
Node child_process的fork，spawn，exec我有话要说
node的异步io处理方式是众所周知的，io越密集，node 的优势就越明显，但是node是单线程的，不能像java那种多线程语言一样开启一些worker thread，充分利用cpu资源，提高计算效率和操作系统的吞吐量，但是node依然给我们提供了child_process让我们可以创建子进程来充分的利用cpu资源，让node也能处理cpu密集的应用。
exec
child_process给我们提供了三个方法用于创建子进程，fork，spawn，exec，首先来看一下exec。
child_process.exec(command[, options][, callback])exec开始一个子进程执行shell命令，并缓存输出传入callback的第二个参数，这个缓存区默认只有200kb的大小，可以通过options.maxBuffer进行设置。
options
command <string> 要运行的命令，用空格分隔参数。
options 废话不多说看代码吧
（我这里使用typescript来写的）
import { ChildProcess, exec } from 'child_process';
let child:ChildProcess = exec("ls -a",(err:any,stdout:string,stderr:string) => {
if(err){
console.log((err as Error).stack);
return;
}
console.log(`data is \n ${stdout}`);
});这里执行一个简单的ls命令来查看当前目录下的所有文件。
我的操作系统是mac os，unix默认操作系统启动的时候会开启一个0号进程来创建一个1号进程，0号进程被称作交换进程，用来把磁盘交换区的进程换入主存，1号进程又被称作初始化进程，它会为用户创建一个login进程，同时，假如我们在shell 里输入命令的时候，比如刚刚我们输入的ls -a ，那么shell会为我们创建一个子进程用来执行ls，这里的node的exec也是一样的，node通过child_process创建一个子进程用来执行ls -a，从作用来说，exec就是用来开启一个子进程来执行shell命令的。
这里的callback接受三个参数，第一个是一个错误对象，第二个是一个标准输出流的数据，第三个是标准错误流的数据，err这个参数有两种状态（在用ts写的时候需要注意），err可以为null也可以为error，因此我这里把它的类型声明为any，当执行发生错误的时候，err的类型就为Error，如果没有发生错误则为null，在if(err)里把err进行类型转换，把any转换为Error，然后再打印错误栈。
下面是一句打印stdout的语句，这里把这个参数命名为stdout有点不太严谨，stdout是node里的一个标准输出流，但是这里的stdout仅仅代表标准输出流的data，因此把它声明为string（它可以被声明为string | Buffer）
（由于我开始之前已经tsc -w了，这里我直接执行）
node main.js输出如下：
➜ dist node main.js
data is
.
..
main.js同时为了证明maxBuffer的作用，我们特地可以把maxBuffer设置为1，来让它抛出异常
let child:ChildProcess = exec("ls -a",{maxBuffer:1},(err:any,stdout:string,stderr:string) => {
if(err){
console.log((err as Error).stack);
return;
}
console.log(`data is \n ${stdout}`);
});node main.jsError: stdout maxBuffer exceeded
at Socket.onChildStdout (child_process.js:328:14)
at emitOne (events.js:116:13)
at Socket.emit (events.js:211:7)
at addChunk (_stream_readable.js:263:12)
at readableAddChunk (_stream_readable.js:246:13)
at Socket.Readable.push (_stream_readable.js:208:10)
at Pipe.onread (net.js:594:20)spawn
spawn与exec有点相似之处，这是因为spawn也是作为开启一个子进程执行shell的存在，不同之处是spawn不会把输出流中的数据做一个缓存，所以没有一个大小的限制，这通常用spawn来运行返回大量数据的子进程，如图像处理，文件读取等。而exec则应用来运行只返回少量返回值的子进程，如只返回一个状态码。
下面我们还是执行ls -a，与exec不同的是spawn把shell命令的参数专门放在一个数组里。
child_process.spawn(command[, args][, options])下面还是来看一下代码
import { spawn, ChildProcess } from 'child_process';
import * as iconvLite from 'iconv-lite';
let spawnObj:ChildProcess = spawn('ls',['-a']);
spawnObj.stdout.on("data",(data:Buffer) => {
console.log(iconvLite.decode(data,'utf-8'));
});
spawnObj.stderr.on('err',(err:Error) => {
console.log(err);
});
spawnObj.on('exit',(code:number) => {
console.log(`exit code is ${code}`);
});这里我引入了iconv用来把buffer转换为string，其实也直接可以用object.toString()方法来转换。
运行main.js
node main.js
➜ dist node main.js
.
..
main.js
exit code is 0可以看出运行并无大碍
fork
接下来介绍最后一个方法，fork方法。
node还有一个模块叫作cluster，可以用它来创建集群实现负载均衡，cluster的创建进程的方法就是使用了child_process的fork。
fork与前两个方法不太一样，它不再是用来执行shell的一个方法，而是接受一个node文件来创建子进程，子进程立即执行该文件。使用fork会开启子进程和父进程之间的ipc通道，用fork开启的子进程还会拥有额外的send方法用于发送消息到付进程。
下面来编写一个child.ts用于给子进程执行
console.log(`child pid is ${process.pid}`);
process.on("message",(msg:string) => {
console.log(`[child] get a data from parent is ${msg}\n`);
process.send(`\nhello parent\n`);
});整个代码非常简单，开始打印一下该进程的pid，然后监听message事件，打印父进程发送来的消息，同时发送消息给父进程。值得注意的是，process对象永远指代当前进程。
main.ts
let child:ChildProcess = fork("./child.js");
child.on("message",(msg:string) => {
console.log(`[parent] get a data from child is ${msg}\n`);
});
child.send("\nhello child\n");这是父进程的代码，和子进程差不多这里就不再赘述了。
➜ dist node main.js
child pid is 1287
[child] get a data from parent is
hello child
[parent] get a data from child is
hello parent
我们可以用ps命令查看这个子进程
ps -ef 1287
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
501 1287 1286 0 9:37下午 ttys000 0:00.07 /usr/local/bin/node ./child.js还有一点需要说明，send方法是同步的因此不建议发送大量数据, 发送大量的数据可以使用 pipe 来代替