Node.js中的child_process及进程通信

child_process是Node.js的一个十分重要的模块，通过它可以实现创建多进程，以利用多核计算资源。

Node.js 0.8的child_process模块提供了四个创建子进程的函数，分别是spawn，exec，execFile和fork。其中spawn是最原始的创建子进程的函数，其他三个都是对spawn不同程度的封装。spawn只能运行指定的程序，参数需要在列表中给出，相当于execvp系统函数，而exec可以直接运行复杂的命令。

例如要运行ls -lh /usr，使用spawn需要写成spawn('ls', ['-lh', '/usr'])，而exec只需exec('ls -lh /usr')。exec的实现原理是启动了一个系统shell来解析参数，因此可以是非常复杂的命令，包括管道和重定向。此外，exec还可以直接接受一个回调函数作为参数，回调函数有三个参数，分别是err, stdout,stderr，非常方便直接使用，例如：

child_process.exec('ls -lh /usr', function(err, stdout, stderr) {
  console.log(stdout);
});

如果使用spawn，则必须写成：

child = child_process.spawn('ls', ['-lh', '/usr']);
child.stdout.setEncoding('utf8');
child.stdout.on('data', function(data) {
  console.log(data);
});

execFile与spawn的参数相似，也需要分别指定执行的命令和参数，但可以接受一个回调函数，与exec的回调函数相同。它与exec的区别在于不启动独立的shell，因此相比更加轻量级。

fork函数用于直接运行Node.js模块，例如fork('./child.js')，相当于spawn('node', ['./child.js'])。与默认的spawn不同的是，fork会在父进程与子进程直接建立一个IPC管道，用于父子进程之间的通信。例如：

var n = child_process.fork('./child.js');
n.on('message', function(m) {
  console.log('PARENT got message:', m);
});
n.send({ hello: 'world' });

child.js的内容：

process.on('message', function(m) {
  console.log('CHILD got message:', m);
});
process.send({ foo: 'bar' });

其中父进程调用fork函数获取一个返回值，作为子进程的句柄，通过send函数发送信息，on('message')监听返回的信息，子进程通过内置的process对象相同的方法与父进程通信。

fork函数有一个问题，就是它只能运行JavaScript代码，如果你喜欢用CoffeeScript（或者其他任何编译到js的语言），是无法通过fork调用的。一个简单的方法是把代码编译到JavaScript再运行，但是很不方便，有没有什么办法呢？

答案是可以的，还是得回到spawn函数。spawn函数除了接受command, args外，还接受一个options参数。通过把options参数的stdio设为['ipc']，即可在父子进程之间建立IPC管道。例如子进程使用CoffeeScript：

child_process = require('child_process')
options =
  stdio: ['ipc']
child = child_process.spawn 'coffee', ['./child.coffee'], options

其中只要把spawn的第一个参数设置为运行对应脚本的解释器，即可运行，例如使用Continuation.js，只需child = child_process.spawn('continuation', ['./child.coffee'], options)。