子进程


Node 通过

child_process

模块提供了类似 popen(3)

的处理三向数据流(stdin/stdout/stderr)的功能。



stdinstdoutstderr以流式传递数据。(请注意,某些程序在内部使用行缓冲 I/O。这不会影响到 node.js,但您发送到子进程的数据不会被立即消费。)

使用 require('child_process').spawn()

或者 require('child_process').fork()

创建子进程,这两种方法的语义有些区别,下文将会解释。




类: ChildProcess

ChildProcess

是一个 EventEmitter



子进程有三个与之关联的流:

child.stdin

child.stdout

child.stderr

。它们可以共享父进程的 stdio 流,也可以作为独立的被导流的流对象。


事件: 'error'

err

  • {Error Object} 错误。

发生于:

  1. 进程不能被创建, 或者
  2. 进程不能被终止掉, 或者
  3. 由任何原因引起的数据发送到子进程失败.

参阅 ChildProcess#kill()

ChildProcess#send()


事件: 'exit'

code

  • {Number} 假如进程正常退出,则为它的退出代码。

signal

  • {String} 假如是被父进程终止,则为所传入的终止子进程的信号。

这个事件是在子进程被结束的时候触发的. 假如进程被正常结束,‘code’就是退出进程的指令代码, 否则为'null'. 假如进程是由于接受到signal结束的, signal

就代表着信号的名称, 否则为 null

.

注意子进程的 stdio 流可能仍为开启状态。


参阅waitpid(2).

事件: 'close'

code

  • {Number} 假如进程正常退出,则为它的退出代码。

signal

  • {String} 假如是被父进程终止,则为所传入的终止子进程的信号。

这个事件会在一个子进程的所有stdio流被终止时触发, 这和'exit'事件有明显的不同,因为多进程有时候会共享同一个stdio流

事件: 'disconnect'


在子进程或父进程中使用使用.disconnect()方法后,这个事件会被触发,在断开之后,就不可能再相互发送信息了。可以通过检查子进程的child.connected属性是否为true去检查是否可以发送信息

事件: 'message'

message

  • {Object} 一个已解析的JSON对象或者原始类型值

sendHandle

  • {Handle object} 一个socket 或者 server对象

通过.send()发送的信息可以通过监听'message'事件获取到

child.stdin

  • {Stream object}

子进程的'stdin'是一个‘可写流’,通过end()方法关闭该可写流可以终止子进程。



假如子进程的stdio流与父线程共享,这个child.stdin不会被设置。


child.stdout

  • {Stream object}

子进程的 stdout

是个可读流。




假如子进程的stdio流与父线程共享,这个child.stdin不会被设置


child.stderr

  • {Stream object}

子进程的stderr是一个可读流


假如子进程的stdio流与父线程共享,这个child.stdin不会被设置


child.pid

  • {Integer}

子进程的PID


示例:



var spawn = require('child_process').spawn,
    grep  = spawn('grep', ['ssh']);

console.log('Spawned child pid: ' + grep.pid);
grep.stdin.end();

child.kill([signal])

signal

  • {String}

发送一个信号给子线程. 假如没有给参数, 将会发送 'SIGTERM'

. 参阅 signal(7)

查看所有可用的signals列表



var spawn = require('child_process').spawn,
    grep  = spawn('grep', ['ssh']);

grep.on('close', function (code, signal) {
  console.log('child process terminated due to receipt of signal '+signal);
});

// 将SIGHUP发送给进程
grep.kill('SIGHUP');


当一个signal不能被传递的时候,会触发一个'error'事件, 发送一个信号到已终止的子线程不会发生错误,但是可能引起不可预见的后果, 假如该子进程的ID已经重新分配给了其他进程,signal将会被发送到其他进程上面,大家可以猜想到这发生什么后果。






注意,当函数调用‘kill’, 传递给子进程的信号不会去终结子进程, ‘kill’实际上只是发送一个信号到进程而已。





Seekill(2)


child.connected



  • Boolean将被设置为false。


.connected为flase,将不再发送消息。

child.send(message, [sendHandle])

message

  • {Object}

sendHandle

  • {Handle object}

当使用 child_process.fork()

你可以使用 child.send(message, [sendHandle])

向子进程写数据 and 数据将通过子进程上的‘message’事件接受。

示例:


var cp = require('child_process');

var n = cp.fork(__dirname + '/sub.js');

n.on('message', function(m) {
  console.log('PARENT got message:', m);
});

n.send({ hello: 'world' });


然后是子进程脚本的代码, 'sub.js'

代码如下:


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

process.send({ foo: 'bar' });


在子进程脚本中'process'对象有‘send()’方法, ‘process’每次通过它的信道接收到信息都会触发事件,信息以对象形式返回。




不过发送{cmd: 'NODE_foo'}信息是个比较特殊的情况. 所有在‘cmd’属性中包含 aNODE_前缀的信息将不会触发‘message’事件, 因为他们是由node 核心使用的内部信息. 相反这种信息会触发internalMessage事件, 你应该通过各种方法避免使用这种特性, 他改变的时候不会接收到通知。



child.send()sendHandle选项是用来发送一个TCP服务或者socket对象到另一个线程的,子进程将会接收这个参数作为‘message’事件的第二个参数。



假如信息不能被发送,将会触发一个‘error’事件, 比如说因为子线程已经退出了。


示例: 发送一个server对象


这是一个发送一个server对象的示例:

var child = require('child_process').fork('child.js');

// 开启一个server对象,并发送句柄。
var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {
  socket.end('handled by parent');
});
server.listen(1337, function() {
  child.send('server', server);
});


同时子进程将会以如下方式接收到这个server对象:


process.on('message', function(m, server) {
  if (m === 'server') {
    server.on('connection', function (socket) {
      socket.end('handled by child');
    });
  }
});


注意,server对象现在有父进程和子进程共享,这意味着某些连接将会被父进程和子进程处理。




对‘dgram’服务器,工作流程是一样的, 你监听的是‘message’事件,而不是 ‘connection’事件, 使用‘server.bind’ ,而不是‘server.listen’.(当前仅在UNIX平台支持)


示例: 发送socket对象


这是个发送socket的例子. 他将创建两个子线程 ,同时处理连接,这是通过使用远程地址 74.125.127.100

作为 VIP 发送socket到一个‘特殊’的子线程. 其他的socket将会发送到‘正常’的线程里。


var normal = require('child_process').fork('child.js', ['normal']);
var special = require('child_process').fork('child.js', ['special']);

// 开启service同时将套接字发送给子进程
var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {

  // 若是VIP
  if (socket.remoteAddress === '74.125.127.100') {
    special.send('socket', socket);
    return;
  }
  // just the usual dudes
  normal.send('socket', socket);
});
server.listen(1337);

child.js

文件代码如下:


process.on('message', function(m, socket) {
  if (m === 'socket') {
    socket.end('You were handled as a ' + process.argv[2] + ' person');
  }
});


注意,一旦单个的socket被发送到子进程,当这个socket被删除之后,父进程将不再对它保存跟踪,这表明了这个条件下‘.connetions’属性将变成'null', 在这个条件下同时也不推荐时间‘.maxConnections’。


child.disconnect()


使用 child.disconnect()

方法关闭父进程与子进程的IPC连接. 他让子进程非常优雅的退出,因为已经没有活跃的IPC信道. 当调用这个方法,‘disconnect’事件将会同时在父进程和子进程内被触发,‘connected’的标签将会被设置成‘flase’, 请注意,你也可以在子进程中调用‘process.disconnect()’




'disconnect' 事件是当进程没有收到通知时最有可能立即发送通知的方法。

process.disconnect()(例如fork())。

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

command

  • {String}要运行的命令

args

  • {Array} 字符串参数列表

options

  • {Object}

cwd

  • {String} 子进程的当前的工作目录

stdio

  • {Array|String} 子进程 stdio 配置. (参阅下文)

customFds

  • {Array}Deprecated作为子进程 stdio 使用的 文件标示符. (参阅下文)

env

  • {Object} 环境变量的键值对

detached

  • {Boolean} 子进程将会变成一个进程组的领导者. (参阅下文)

uid

  • {Number} 设置用户进程的ID. (See setuid(2).)

gid

  • {Number} 设置进程组的ID. (See setgid(2).)
  • 返回: {ChildProcess object}

用给定的命令发布一个子进程,带有‘args’命令行参数,如果省略的话,‘args’默认为一个空数组。


第三个参数被用来指定额外的设置,默认是:


{ cwd: undefined,
  env: process.env
}

cwd

允许你从被创建的子进程中指定一个工作目录. 使用 env

去指定在新进程中可用的环境变量。




一个运行ls -lh /usr的示例, 获取stdout,stderr, 和退出代码:

var spawn = require('child_process').spawn,
    ls    = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);

ls.stdout.on('data', function (data) {
  console.log('stdout: ' + data);
});

ls.stderr.on('data', function (data) {
  console.log('stderr: ' + data);
});

ls.on('close', function (code) {
  console.log('child process exited with code ' + code);
});

示例: 一个非常精巧的方法执行 'ps ax | grep ssh'

var spawn = require('child_process').spawn,
    ps    = spawn('ps', ['ax']),
    grep  = spawn('grep', ['ssh']);

ps.stdout.on('data', function (data) {
  grep.stdin.write(data);
});

ps.stderr.on('data', function (data) {
  console.log('ps stderr: ' + data);
});

ps.on('close', function (code) {
  if (code !== 0) {
    console.log('ps process exited with code ' + code);
  }
  grep.stdin.end();
});

grep.stdout.on('data', function (data) {
  console.log('' + data);
});

grep.stderr.on('data', function (data) {
  console.log('grep stderr: ' + data);
});

grep.on('close', function (code) {
  if (code !== 0) {
    console.log('grep process exited with code ' + code);
  }
});


检查执行错误的例子:


var spawn = require('child_process').spawn,
    child = spawn('bad_command');

child.stderr.setEncoding('utf8');
child.stderr.on('data', function (data) {
  if (/^execvp\(\)/.test(data)) {
    console.log('Failed to start child process.');
  }
});


注意,当在spawn过程中接收一个空对象,这会导致创建的进程使用空的环境变量而不是使用‘process.env’.这是由于与一个废弃API向后兼容的问题。


child_process.spawn()中的stdio选项是一个数组,每个索引对应子进程中的一个文件标识符。可以是下列值之一:

'pipe'

  1. -在子进程与父进程之间创建一个管道,管道的父进程端以

child_process

  1. 的属性的形式暴露给父进程,如

ChildProcess.stdio[fd]

  1. 。 为 文件标识(fds) 0 - 2 建立的管道也可以通过 ChildProcess.stdin,ChildProcess.stdout 及 ChildProcess.stderr 分别访问。

'ipc'

  1. - 创建一个IPC通道以在父进程与子进程之间传递 消息/文件标识符。一个子进程只能有最多一个IPC stdio 文件标识。 设置该选项激活 ChildProcess.send() 方法。如果子进程向此文件标识符写JSON消息,则会触发 ChildProcess.on("message")。 如果子进程是一个nodejs程序,那么IPC通道的存在会激活process.send()和process.on('message')

'ignore'

  1. - 不在子进程中设置该文件标识。注意,Node 总是会为其spawn的进程打开 文件标识(fd) 0 - 2。 当其中任意一项被 ignored,node 会打开

/dev/null

  1. 并将其附给子进程的文件标识(fd)。

Stream

  1. 对象 - 与子进程共享一个与tty,文件,socket,或者管道(pipe)相关的可读或可写流。 该流底层(underlying)的文件标识在子进程中被复制给stdio数组索引对应的文件标识(fd)
  2. 正数 - 该整形值被解释为父进程中打开的文件标识符。他与子进程共享,和

Stream

  1. 被共享的方式相似。

null

  1. ,

undefined

  1. - 使用默认值。 对于stdio fds 0,1,2(或者说stdin,stdout和stderr),pipe管道被建立。对于fd 3及往后,默认为

ignore

作为快捷方式, stdio

参数除了数组也可以是下列字符串之一:


ignore

  • -

['ignore', 'ignore', 'ignore']pipe

  • -

['pipe', 'pipe', 'pipe']inherit

  • -

[process.stdin, process.stdout, process.stderr]

  • or

[0,1,2]

示例:


var spawn = require('child_process').spawn;

// Child will use parent's stdios
spawn('prg', [], { stdio: 'inherit' });

// Spawn child sharing only stderr
spawn('prg', [], { stdio: ['pipe', 'pipe', process.stderr] });

// Open an extra fd=4, to interact with programs present a
// startd-style interface.
spawn('prg', [], { stdio: ['pipe', null, null, null, 'pipe'] });


如果 detached

选项被设置,则子进程会被作为新进程组的 leader。这使得子进程可以在父进程退出后继续运行。


缺省情况下,父进程会等待脱离了的子进程退出。要阻止父进程等待一个给出的子进程child,使用child.unref()方法,则父进程的事件循环引用计数中将不会包含这个子进程。

脱离一个长时间运行的进程并将它的输出重定向到一个文件的示例:


var fs = require('fs'),
     spawn = require('child_process').spawn,
     out = fs.openSync('./out.log', 'a'),
     err = fs.openSync('./out.log', 'a');

 var child = spawn('prg', [], {
   detached: true,
   stdio: [ 'ignore', out, err ]
 });

 child.unref();


当使用 detached

选项来启动一个长时间运行的进程,该进程不会在后台保持运行,除非向它提供了一个不连接到父进程的 stdio

配置。如果继承了父进程的 stdio

,则子进程会继续附着在控制终端。




有一个已废弃的选项customFds允许指定特定文件描述符作为子进程的 stdio。该 API 无法移植到所有平台,因此被移除。使用customFds可以将新进程的[stdin, stdout, stderr]钩到已有流上;-1表示创建新流。自己承担使用风险。



参阅:child_process.exec()child_process.fork()

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

command

  • {String} 将要执行的命令,用空格分隔参数

options

  • {Object}

cwd

  • {String} 子进程的当前工作目录

env

  • {Object} 环境变量键值对

encoding

  • {String} 编码(缺省为 'utf8')

shell

  • {String} 运行命令的 shell(UNIX 上缺省为 '/bin/sh',Windows 上缺省为 'cmd.exe'。该 shell 在 UNIX 上应当接受

-c

  • 开关,在 Windows 上应当接受

/s /c

  • 开关。在 Windows 中,命令行解析应当兼容

cmd.exe

  • 。)

timeout

  • {Number} 超时(缺省为 0)

maxBuffer

  • {Number} 最大缓冲(缺省为 200*1024)

killSignal

  • {String} 结束信号(缺省为 'SIGTERM')

callback

  • {Function} 进程结束时回调并带上输出

error

  • {Error}

stdout

  • {Buffer}

stderr

  • {Buffer}
  • 返回:ChildProcess 对象

在 shell 中执行一个命令并缓冲输出。


var exec = require('child_process').exec,
    child;

child = exec('cat *.js bad_file | wc -l',
  function (error, stdout, stderr) {
    console.log('stdout: ' + stdout);
    console.log('stderr: ' + stderr);
    if (error !== null) {
      console.log('exec error: ' + error);
    }
});

回调参数为(error, stdout, stderr)。当成功时,error会是null。当遇到错误时,error会是一个Error实例,并且err.code会是子进程的退出代码,同时err.signal会被设置为结束进程的信号名。

第二个可选的参数用于指定一些选项,缺省选项为:

{ encoding: 'utf8',
  timeout: 0,
  maxBuffer: 200*1024,
  killSignal: 'SIGTERM',
  cwd: null,
  env: null }


如果

timeout

大于 0,则当进程运行超过

timeout

毫秒后会被终止。子进程使用

killSignal

信号结束(缺省为

'SIGTERM'

)。

maxBuffer

指定了 stdout 或 stderr 所允许的最大数据量,如果超出这个值则子进程会被终止。


child_process.execFile(file, args, options, callback)

file

  • {String} 要运行的程序的文件名

args

  • {Array} 字符串参数列表

options

  • {Object}

cwd

  • {String} 子进程的当前工作目录

env

  • {Object} 环境变量键值对

encoding

  • {String} 编码(缺省为 'utf8')

timeout

  • {Number} 超时(缺省为 0)

maxBuffer

  • {Number} 最大缓冲(缺省为 200*1024)

killSignal

  • {String} 结束信号(缺省为 'SIGTERM')

callback

  • {Function} 进程结束时回调并带上输出

error

  • {Error}

stdout

  • {Buffer}

stderr

  • {Buffer}
  • 返回:ChildProcess 对象

该方法类似于

child_process.exec()

,但是它不会执行一个子 shell,而是直接执行所指定的文件。因此它稍微比

child_process.exec

精简,参数与之一致。


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

modulePath

  • {String} 子进程中运行的模块

args

  • {Array} 字符串参数列表

options

  • {Object}

cwd

  • {String} 子进程的当前工作目录

env

  • {Object} 环境变量键值对

encoding

  • {String} 编码(缺省为 'utf8')

execPath

  • {String} 创建子进程的可执行文件
  • 返回:ChildProcess 对象

该方法是

spawn()

的特殊情景,用于派生 Node 进程。除了普通 ChildProcess 实例所具有的所有方法,所返回的对象还具有内建的通讯通道。详见

child.send(message, [sendHandle])



缺省情况下所派生的 Node 进程的 stdout、stderr 会关联到父进程。要更改该行为,可将options对象中的silent属性设置为true。子进程运行完成时并不会自动退出,您需要明确地调用process.exit()。该限制可能会在未来版本里接触。

这些子 Node 是全新的 V8 实例,假设每个新的 Node 需要至少 30 毫秒的启动时间和 10MB 内存,就是说您不能创建成百上千个这样的实例。

options对象中的execPath属性可以用非当前node可执行文件来创建子进程。这需要小心使用,并且缺省情况下会使用子进程上的NODE_CHANNEL_FD环境变量所指定的文件描述符来通讯。该文件描述符的输入和输出假定为以行分割的 JSON 对象。