Node.js 多程序

Node.js 多程序

我們都知道 Node.js 是以單執行緒的模式執行的,但它使用的是事件驅動來處理併發,這樣有助於我們在多核 cpu 的系統上建立多個子程序,從而提高效能。

每個子程序總是帶有三個流物件:child.stdin, child.stdout 和child.stderr。他們可能會共享父程序的 stdio 流,或者也可以是獨立的被導流的流物件。

Node 提供了 child_process 模組來建立子程序,方法有:

  • exec - child_process.exec 使用子程序執行命令,快取子程序的輸出,並將子程序的輸出以回撥函式引數的形式返回。

  • spawn - child_process.spawn 使用指定的命令列引數建立新程序。

  • fork - child_process.fork 是 spawn()的特殊形式,用於在子程序中執行的模組,如 fork('./son.js') 相當於 spawn('node', ['./son.js']) 。與spawn方法不同的是,fork會在父程序與子程序之間,建立一個通訊管道,用於程序之間的通訊。


exec() 方法

child_process.exec 使用子程序執行命令,快取子程序的輸出,並將子程序的輸出以回撥函式引數的形式返回。

語法如下所示:

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

引數

引數說明如下:

command: 字串, 將要執行的命令,引數使用空格隔開

options :物件,可以是:

  • cwd ,字串,子程序的當前工作目錄
  • env,物件 環境變數鍵值對
  • encoding ,字串,字元編碼(預設: 'utf8')
  • shell ,字串,將要執行命令的 Shell(預設: 在 UNIX 中為/bin/sh, 在 Windows 中為cmd.exe, Shell 應當能識別 -c開關在 UNIX 中,或 /s /c 在 Windows 中。 在Windows 中,命令列解析應當能相容cmd.exe
  • timeout,數字,超時時間(預設: 0)
  • maxBuffer,數字, 在 stdout 或 stderr 中允許存在的最大緩衝(二進位制),如果超出那麼子程序將會被殺死 (預設: 200*1024)
  • killSignal ,字串,結束訊號(預設:'SIGTERM')
  • uid,數字,設定使用者程序的 ID
  • gid,數字,設定程序組的 ID

callback :回撥函式,包含三個引數error, stdout 和 stderr。

exec() 方法返回最大的緩衝區,並等待程序結束,一次性返回緩衝區的內容。

例項

讓我們建立兩個 js 檔案 support.js 和 master.js。

support.js 檔案程式碼:

console.log("程序 " + process.argv[2] + " 執行。" );

master.js 檔案程式碼:

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('子程序已退出,退出碼 '+code); }); }

執行以上程式碼,輸出結果為:

$ node master.js 
子程序已退出,退出碼 0
stdout: 程序 1 執行。

stderr: 
子程序已退出,退出碼 0
stdout: 程序 0 執行。

stderr: 
子程序已退出,退出碼 0
stdout: 程序 2 執行。

stderr: 

spawn() 方法

child_process.spawn 使用指定的命令列引數建立新程序,語法格式如下:

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

引數

引數說明如下:

command: 將要執行的命令

args: Array 字串引數陣列

options Object

  • cwd String 子程序的當前工作目錄
  • env Object 環境變數鍵值對
  • stdio Array|String 子程序的 stdio 配置
  • detached Boolean 這個子程序將會變成程序組的領導
  • uid Number 設定使用者程序的 ID
  • gid Number 設定程序組的 ID

spawn() 方法返回流 (stdout & stderr),在程序返回大量資料時使用。程序一旦開始執行時 spawn() 就開始接收響應。

例項

讓我們建立兩個 js 檔案 support.js 和 master.js。

support.js 檔案程式碼:

console.log("程序 " + process.argv[2] + " 執行。" );

master.js 檔案程式碼:

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('子程序已退出,退出碼 '+code); }); }

執行以上程式碼,輸出結果為:

$ node master.js stdout: 程序 0 執行。

子程序已退出,退出碼 0
stdout: 程序 1 執行。

子程序已退出,退出碼 0
stdout: 程序 2 執行。

子程序已退出,退出碼 0

fork 方法

child_process.fork 是 spawn() 方法的特殊形式,用於建立程序,語法格式如下:

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

引數

引數說明如下:

modulePath: String,將要在子程序中執行的模組

args: Array 字串引數陣列

options:Object

  • cwd String 子程序的當前工作目錄
  • env Object 環境變數鍵值對
  • execPath String 建立子程序的可執行檔案
  • execArgv Array 子程序的可執行檔案的字串引數陣列(預設: process.execArgv)
  • silent Boolean 如果為true,子程序的stdinstdoutstderr將會被關聯至父程序,否則,它們將會從父程序中繼承。(預設為:false
  • uid Number 設定使用者程序的 ID
  • gid Number 設定程序組的 ID

返回的物件除了擁有ChildProcess例項的所有方法,還有一個內建的通訊通道。

例項

讓我們建立兩個 js 檔案 support.js 和 master.js。

support.js 檔案程式碼:

console.log("程序 " + process.argv[2] + " 執行。" );

master.js 檔案程式碼:

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('子程序已退出,退出碼 ' + code); }); }

執行以上程式碼,輸出結果為:

$ node master.js 
程序 0 執行。
子程序已退出,退出碼 0
程序 1 執行。
子程序已退出,退出碼 0
程序 2 執行。
子程序已退出,退出碼 0