Nodejs child_process学习

Nodejs子进程、多进程

我们都知道 Nodejs 是以单线程的模式运行的，但它使用的是事件驱动来处理并发，这样有助于我们在多核 cpu 的系统上创建多个子进程，从而提高性能。

默认情况下，Nodejs 的父进程与衍生的子进程之间会建立 stdin、stdout 和 stderr 的管道。数据能以非阻塞的方式在管道中流通。

Node 提供了 child_process 模块来创建子进程，方法有：

child_process.exec(command[, options][, callback])使用子进程执行命令，缓存子进程的输出，并将子进程的输出以回调函数参数的形式返回。
child_process.spawn(command[, args][, options]) 使用指定的命令行参数创建新进程。
child_process.fork(modulePath[, args][, options]) 是 spawn()的特殊形式，用于在子进程中运行的模块，如 fork('/haha.js') 相当于 spawn('node', ['/haha.js']) 。与spawn方法不同的是，fork会在父进程与子进程之间，建立一个通信管道，用于进程之间的通信。
每个函数都返回 ChildProcess 实例。这些实例实现了 Node.js EventEmitter API，允许父进程注册监听器函数，在子进程生命周期期间，当特定的事件发生时会调用这些函数。
下面重点介绍spawn和fork方法。

spawn()方法

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

参数说明如下：

command：将要运行的命令，就是cmd窗口中输入的命令（windows下）
args：Array字符串参数数组
options Object：带有下列参数
cwd String 子进程当前工作目录，默认继承父进程的工作目录。注意：__dirname也就是当前模块文件夹目录跟process.cwd()也就是current working directory当前工作目录可不是一个东西哦！__dirname其实跟progress.execPath是一样的。
env Object 环境变量键值对，这个没啥好说的就是当用当前路径找不到的时候就去环境变量里找，定义环境变量就是方便直接调用一些东西。
stdio Array|String 子进程stdio配置，默认都是pipe，子进程创建完成后会在返回的ChildProcess实例中携带（CP实例是父进程里的）子进程的3个标准流的引用，如果设置为inherit则会继承父进程的输入输出流，这时候你在子进程里也可以打印父进程的console.log()，只需要对在子进程代码中对process（代表子进程本身）进行process.stdout.on('data')的事件监听。
detached boolean 准备将子进程独立于父进程运行
uid number 设置该进程的用户标识
gid number 设置该进程的组标识

代码实例：

父进程代码：
const child_process = require('child_process');
console.log('当前工作目录: ', process.cwd())
console.log('当前模块文件目录: ', __dirname)
for(var i = 0; i < 3; i++) {
    var cp = child_process.spawn('node', [__dirname + '/haha.js', i]);
    cp.stdout.on('data', function(data) {
        console.log('stdout: ' + data);
    });
    cp.on('close', function(code) {
        console.log('子进程已退出，退出码 ' + code);
    });
}
子进程代码（haha.js）：
console.log("进程 " + process.argv[2] + "执行" );
//process为全局变量，指的就是进程本身

运行截图

从上图可见，创建子进程也是一个异步的过程，并没有按照代码来顺序执行，开辟进程0、1、2

延伸：process.argv

process.argv 属性返回一个数组，这个数组包含了启动Node.js进程时的命令行参数。
argv[0]为[process.execPath]其实就是__dirname
argv[1]为__filename
argv[2~]为运行子进程时为其传入的其他参数。

fork()方法

child_process.fork() 方法是 child_process.spawn()的一个特殊情况，专门用于衍生新的 Node.js 进程（spawn可以不用来运行JavaScript，比如运行一个telnet命令）。跟 child_process.spawn()一样返回一个 ChildProcess 实例。
但是，其返回的 ChildProcess会有一个额外的内置的通信通道，它允许消息在父进程和子进程之间来回传递。有了它就可以不用监听标准流来获取进程间信息，可以直接通过ChildProcess/process.on('message',callback)这种方式获取信息，并用ChildProcess/process.send(message[, callback])来进行进程间消息的发送。
注意: 消息是一个已解析的 JSON 对象或原始值（正常的字符串还是字符串），通过序列化和解析传递，结果就是消息可能跟开始发送的不完全一样。

代码实例：使用fork将一个socket服务器传递给子进程运行

父进程代码：
const child_process = require('child_process');
var cp = child_process.fork(__dirname + '/haha.js')
const net = require('net');
var server = net.createServer(); //创建了一个socket服务器
server.on('connection', (socket) => {
    //一旦建立连接，客户端和服务器变成身份对称的socket
    socket.on('data', (data) => {
        //服务器端socket向客户端发送数据
        //注意不要用end，end会结束连接的
        socket.write('父进程处理了你的消息')
    })
})
server.listen(233, () => {
    //将server传递给子进程，让它去处理
    cp.send('server', server);
})
cp.on('message', (message) => {
    console.log(message)
})
子进程代码：
process.on('message', (message, server) => {
    if(message == 'server') {
        server.on('connection', (socket) => {
            socket.on('data', (data) => {
                //向父进程发送客户端的消息
                process.send(data.toString())
                socket.write('子进程处理了你的消息')
            })
        })
    }
})
客户端代码：
const net = require('net');
var client = net.createConnection(233, () => {
    setInterval(() => {
        //一旦建立连接，则开始每500ms发送一次时间
        client.write(new Date().toLocaleString())
    }, 500)
})
client.on('data', (data) => {
    console.log(data.toString())
})