引言
本人近日在讀黃建巨集先生的《Redis設計與實現》中RDB檔案的建立與載入一節，瞭解到SAVE命令和BGSAVE命令的實現。
SAVE：其中SAVE命令是阻塞式的，它會阻塞Redis伺服器程序，直到RDB檔案建立完畢為止，在伺服器程序阻塞期間，伺服器不能處理任何命令請求。
BGSAVE：和SAVE命令直接阻塞伺服器程序的做法不同，BGSAVE命令會派生出一個子程序，然後由子程序負責建立RDB檔案，伺服器程序（即父程序）繼續處理命令請求。
本文由BGSAVE命令的實現談起Python/OS模組中的fork函式。為了更加清晰的瞭解fork函式的工作原理，讀者可以跟我一塊在linux下檢視程序（ps命令），並對這個方法做一些測試，加深理解。（需要注意

的是fork這個函式和操縱系統本身結合的非常緊密，windows下無法使用os.fork()函式，必須在POSIX系統（如Liunx/Unix/Mac系統）下進行測試

第一部分
首先，我們來看一下，BGSAVE命令的實現，下面以Python語言給出其實現虛擬碼：

def BGSAVE():
    #建立子程序
    pid = fork()
    if pid == 0:
        #子程序負責建立RDB檔案
        rdbSave()
        #完成之後向父程序發出訊號
        signal_parent()
    elif pid > 0:
        #父程序繼續處理命令請求，並通過輪詢等待子程序訊號
 

        handle_request_and_wait_signal()
    else:
        #處理出錯情況
        handle_fork_error()

讀者如果不瞭解fork函式或者說Python中多程序的建立，讀到這段程式碼可能有些不太明白，沒關係，請看下面（簡單直接）的解釋。

python中的os.fork()被呼叫後就會立即生成一個子程序，是通過copy父程序的地址空間和資源來實現子程序的建立，同時：

• fork函式在子程序中返回的是0；
• 在父程序中返回的是子程序的PID；
• 出現錯誤，fork返回一個負值；

所以，我們可以通過fork的返回值來判斷當前程序是子程序還是父程序。現在再返回去看這個程式是不是就很清楚了，沒理解也沒關係，下面進行詳細的討論。

第二部分
首先我們來寫一個簡單的Python指令碼，這個程式執行時，系統會生成一個新的程序，看下面程式碼：

#!/usr/bin/env python
#coding=utf8
from time import sleep
print "Main thread!"
sleep(3000)

因為程式碼執行完後，程序就會被銷燬，所以這裡讓程式休眠30秒，方便看到效果。在linux下執行這個程式碼：

python hello.py &

加上&符號，可以讓程式在後臺執行，不會佔用終端。輸入ps -l命令檢視程序，在終端輸出如下：

其中第二條記錄就是剛才執行的python程式。
接著，我們使用fork來建立子程序
使用fork建立一個新程序成功後，新程序會是原程序的子程序，原程序稱為父程序。如果發生錯誤，則會丟擲OSError異常。

#!/usr/bin/env python
#coding=utf8

from time import sleep
import os
try:
    pid = os.fork()
except OSError, e:
    pass
sleep(30)

執行程式碼，檢視程序，在終端上輸出如下：

由圖知，執行程式碼後產生了兩條程序，可以看出第二條python程序就是第一條的子程序。
然後，我們再來看fork程序後的程式流程
使用fork建立子程序後，子程序會複製父程序的資料資訊，而後程式就分兩個程序繼續執行後面的程式，這也是fork（分叉）名字的含義了。在子程序內，這個方法會返回0；在父程序內，這個方法會返回子程序的編號PID。可以使用PID來區分兩個程序（這個程式就類似於文章開始時候給出的BGSAVE的實現虛擬碼）：

#!/usr/bin/env python
#coding=utf8
import os

#建立子程序之前宣告的變數
source = 10
try:
    pid = os.fork()
    if pid == 0: #子程序
        print "this is child process."
        #在子程序中source自減1
        source = source - 1
        sleep(3)
    else: #父程序
        print "this is parent process."
    print source
except OSError, e:
    pass

上面程式碼中，在子程序建立前，聲明瞭一個變數source，然後在子程序中自減1，最後打印出source的值，顯然父程序打印出來的值應該為10，子程序打印出來的值應該為9。為了明顯區分父程序和子程序，讓子程序睡3秒，就看的比較明顯了。
既然子程序是父程序建立的，那麼父程序退出之後，子程序會怎麼樣呢？此時，子程序會被PID為1的程序接管，就是init程序了。這樣子程序就不會受終端退出影響了，使用這個特性就可以建立在後臺執行的程式，俗稱守護程序（daemon）。

第三部分
雖然fork給予多程序程式設計很大的方面性，但是濫用也是會有很多大問題的，如果程式程式碼中有fork子程序來操作資料，但是由於fork之後，沒有及時的退出，就會導致系統中的Python程序越來越多，子程序越來越多。請看Python下fork程序的測試程式碼：

def fork(a):
    def now():
        import datetime
        return datetime.datetime.now().strftime("%S.%f")
    import os
    import time
    print now(), a
    if os.fork() == 0:
        print '子程序[%s]:%s' % (now(), os.getpid())
        while 1:
            a-=10
            print '子程序的a值[%s]：%s' % (now(), a)
            if a < 1:
                break
        print '準備退出子程序'
        #os._exit(0) ## 你可以在這裡退出子程序
    else:
        print '父程序[%s]:%s' % (now(), os.getpid())
        while 1:
            a-=1
            print '父程序的a值[%s]：%s' % (now(), a)
            if a < 0:
                break
        time.sleep(1)
        print '等待子程序結束...'
        try:
            result = os.wait()
            if result:
                print '子程序:', result[0], result[1]
            else:
                print '沒有資料!'
        except:
            print '異常...'
        print '父程序...'
    print '最後的值：',a
    #exit(0)  ## 你也可以在這裡退出，注意，這裡是父程序和子程序都共用的地方，在這裡退出會導致父程序也一併退出

隨後的TIPS：
os.fork() 會有兩次返回值，分別是父程序和子程序的返回值
在父程序中，fork返回的值是子程序的PID；
子程序中，這個返回值為0
子程序會複製父程序的上下文
父子程序並不能確定執行順序
os.fork()之後，子程序一定要使用exit()或者os._exit()來退出子程序環境，建議使用os._exit()。