node.js中process进程的概念和child_process子进程模块的使用方法示例
本文实例讲述了node.js中process进程的概念和child_process子进程模块的使用方法。分享给大家供大家参考,具体如下:
进程,你可以把它理解成一个正在运行的程序。node.js中每个应用程序都是进程类的实例对象。
node.js中有一个 process 全局对象,通过它我们可以获取,运行该程序的用户,环境变量等信息。
一、process 对象
console.log('可执行文件绝对路径', process.execpath); console.log('版本号', process.version); console.log('依赖库的版本号', process.versions); console.log('运行平台', process.platform); console.log('标准输入流', process.stdin); console.log('标准输出流', process.stdout); console.log('标准错误流', process.stderr); console.log('命令行参数数组', process.argv); console.log('系统环境变量', process.env); console.log('进程id', process.pid); console.log('标题', process.title); console.log('处理器架构', process.arch);
通过 memoryusage() 查看内存使用量:
console.log(process.memoryusage());
- rss 表示进程占用的内存,包括堆,栈,代码段。
- heaptotal 表示堆占用的内存。
- heapused 表示堆使用的部分。
- external 表示外部使用的部分,c++对象占用的。
对象,字符串,闭包存放于堆内存,变量存放于栈内存,js源代码存放于代码段。
console.log(process.memoryusage()); let buf = buffer.alloc(1024 * 1024 * 1024); console.log(process.memoryusage());
当我们通过buffer创建一个足够大的变量时,这时只能借助于外部内存,使用c++去完成。node.js能够使用的内存上限是1.7g。
使用 chdir() 修改程序当前的工作目录,通过 cwd() 获取当前工作目录。
console.log(process.cwd()); //修改程序当前的工作目录 process.chdir('../'); console.log(process.cwd());
通过 exit() 来结束进程
process.exit(0);
调用 exit() 结束进程时,会触发 'exit' 事件。
process.on('exit', function () { console.log('程序退出了'); }); process.exit(0);
通过 kill() 给指定进程发送信号
sigint 程序终止信号,当用户按下ctrl+c时发出,将通知进程终止。
sigterm 程序结束信号,通知程序正常退出,kill()方法默认就是这个信号。
process.kill(process.pid, 'sigint');
通过 uptime() 返回程序运行的时间
console.log(process.uptime());
通过 hrtime() 计算代码段运行时间,hrtime() 返回一个数组,第一个表示秒,第二个表示纳秒
let start = process.hrtime(); let sum = 0; for (i = 0; i < 1000000000; i++) { sum += i; } let end = process.hrtime(start); console.log('耗时 : ', end[0], '秒');
当程序抛出一个没有被捕获的异常时,触发 'uncaughtexception' 事件。
process.on('uncaughtexception', function (err) { console.log('捕获了一个未被处理的异常'); console.log(err); }); //调用一个未定义的函数 test();
进程接收到一个信号时,会触发信号事件,我们可以监听到该事件。
//让标准输入流处于流动模式,让程序无法退出 process.stdin.resume(); process.on('sigint', function () { console.log('程序退出'); process.exit(0); }); process.on('sigterm', function () { console.log('程序结束'); });
二、子进程模块child_process的使用
我们都知道node.js是单线程的,如果某一个操作需要消耗大量资源和时间,会导致程序整体性能下降。
我们可以创建子进程,让子进程去跑那些费时费力的操作,而主线程该干嘛干嘛。
子进程间可以共享内存,通过互相通信来完成数据的交换。
1、通过 spawn() 创建子进程
const {spawn} = require('child_process'); //参数一表示,要执行的命令 //参数二表示,运行该命令的参数 //参数三表示,创建子进程的配置 let cp1 = spawn('node', ['1.js'], { //cwd表示当前子进程的工作目录 cwd: process.cwd(), //子进程的环境变量 env: process.env, //子进程的标准输入,标准输出,错误,的配置 //pipe表示,父进程与子进程间建立管道,父进程可以访问子进程对应的输入,输出,和错误 //ipc表示,父进程与子进程间建立一个专门用来传递消息的ipc通道,子进程调用send()方法向子进程发送消息,并触发'message'事件 //ignore表示,忽略子进程的标准输入,标准输出,错误。 //inherit表示,子进程共享父进程的标准输入,标准输出,错误。 //stream表示,父进程与子进程共享一个流,比如文件流或socket。 //正整数表示,父进程打开的文件描述符,与子进程共享,比如文件的fd。类似stream流对象共享。 //null或undefined表示,父进程与子进程间创建管道 stdio: ['pipe', process.stdout, 'pipe'], //子进程是否独立于父进程运行 detached: false });
1.js的代码:
console.log('hello');
运行代码后,我们可以看到子进程的 'hello',出现在了父进程的标准输出上。因为 stdio 的配置,我们让子进程与父进程共享标准输出。
spawn() 会返回一个子进程对象,我们可以监听该对象的一些事件。
const {spawn} = require('child_process'); let cp1 = spawn('node', ['1.js'], { cwd: process.cwd(), env: process.env, stdio: ['pipe', process.stdout, 'pipe'], detached: false }); //子进程所有输入/输出终止时,会触发子进程的 'close' 事件 cp1.on('close', function (code, signal) { //当父进程关闭子进程时,signal表示父进程发送给子进程的信号名称 console.log('子进程关闭了', code, signal); }); //子进程退出时,会触发 'exit' 事件 //注意,子进程退出,子进程的输入/输出有可能并未关闭。因为输入/输出有可能多个进程共享。 cp1.on('exit', function (code, signal) { console.log('子进程退出', code, signal); }); //子进程出错时,触发 cp1.on('error', function (err) { console.log(err); });
注意,stdio 设置成 pipe ,是把子进程的stdin,stdout,stderr导向了 spawn() 返回的子进程对象的stdin,stdout,stderr。
然后父进程就可以通过子进程对象访问stdin,stdout,stderr。
const {spawn} = require('child_process'); let cp1 = spawn('node', ['1.js'], { cwd: process.cwd(), env: process.env, stdio: ['pipe', 'pipe', 'pipe'], detached: false }); //监听子进程标准输入,输出,错误的数据。 cp1.stdin.on('data', function (data) { console.log(data.tostring()); }); cp1.stdout.on('data', function (data) { console.log(data.tostring()); }); cp1.stderr.on('data', function (data) { console.log(data.tostring()); });
1.js的代码:
//往子进程标准输出中写入数据 console.log('我是标准输出'); //往子进程错误中写入数据 console.error('我是一个错误'); //往子进程标准输入中写入数据 process.stdin.write('我是标准输入');
当我们设置 stdio 为 ipc 时,会创建一个父进程与子进程传递消息的ipc通道。
const {spawn} = require('child_process'); let cp1 = spawn('node', ['1.js'], { cwd: process.cwd(), env: process.env, //注意这里,子进程只能有一个ipc通道 stdio: ['pipe', 'ipc', 'pipe'], detached: false }); //注意这里要用子进程对象进行监听 //监听有没有消息 cp1.on('message', function (data) { console.log('子进程发送的 : ', data.tostring()); }); cp1.send('你好,子进程');
1.js的代码:
process.on('message', function (data) { console.log('父进程发送的 : ', data.tostring()); }); //向父进程发送消息 process.send('你好,父进程');
默认情况下,只有子进程全部退出了,父进程才能退出。我们希望父进程退出了,子进程仍然独立运行。可以通过设置 detached 为 true。
默认情况下,父进程会等待所有子程退出后,才退出。通过使用 unref() 让父进程无需等待子进程就可直接退出。
const {spawn} = require('child_process'); const fs = require('fs'); let fd = fs.opensync('./1.txt', 'w', 0o666); let cp1 = spawn('node', ['1.js'], { cwd: process.cwd(), //注意这里,把不需要的设置为ignore,不然主进程仍然会阻塞等待子进程 stdio: ['ignore', fd, 'ignore'], detached: true }); cp1.on('error', function (err) { console.log(err); }); //解绑子进程,让父进程不用等待子进程 cp1.unref();
1.js的代码:
let i = 0; let timer = setinterval(function () { if (i > 20) { clearinterval(timer); } process.stdout.write('写入数据' + i + '\r\n'); i++; }, 1000);
2、通过 fork() 创建子进程
fork() 是 spawn() 的特殊情况,用于创建新的进程,默认建立一个ipc通信通道,允许父进程与子进程进行消息传递。
fork() 返回一个子进程对象,子进程输入/输出操作执行完毕后,父进程不退出,子进程不会自动退出,需调用 exit() 显式退出。
const {fork} = require('child_process'); //参数一表示,运行的模块 //参数二表示,参数列表 //参数三表示,创建子进程的配置 let cp1 = fork('2.js', ['1', '2', '3'], { //子进程的工作目录 cwd: process.cwd(), //子进程的环境变量 env: process.env, //运行模块的可执行文件 execpath: process.execpath, //传递给可执行文件的参数列表 execargv: process.execargv, //为false表示父进程与子进程共享标准(输入/输出),为true时不共享。 silent: false }); cp1.on('error', function (err) { console.log(err); });
2.js的代码:
for (let i = 0; i < process.argv.length; i++) { process.stdout.write(process.argv[i] + '\r\n'); }
父进程与子进程间,通过 send() 和 'message'事件来传递消息。
const {fork} = require('child_process'); let cp1 = fork('2.js', [], { cwd: process.cwd(), env: process.env, silent: false }); //接收消息 cp1.on('message', function (data) { console.log('父进程收到 : ', json.stringify(data)); process.exit(0); }); //发送消息 cp1.send({name: '你好子进程'});
2.js的代码:
process.on('message', function (data) { console.log('子进程收到 : ', json.stringify(data)); process.send({name: '你好父进程'}); });
3、通过exec() 创建子进程
exec() 可以开启一个子进程运行命令,并缓存子进程的输出结果。
const {exec} = require('child_process'); //参数一表示,要运行的命令 //参数二表示,配置选项 //参数三表示,进程终止时的回调 exec('dir', { //子进程的工作目录 cwd: process.cwd(), //子进程的环境变量 env: process.env, //输出的编码 encoding: 'utf8', //超时时间 timeout: 60 * 1000, //缓存stdout,stderr最大的字节数 maxbuffer: 1024 * 1024, //关闭子进程的信号 killsignal: 'sigterm' }, function (err, stdout, stderr) { console.log(stdout.tostring()); });
4、通过 execfile() 创建子进程
使用 execfile() 开启一个运行可执行文件的子进程。
const {execfile} = require('child_process'); //参数一表示,可执行文件的名称或路径 //参数二表示,参数列表 //参数三表示,配置选项 //参数四表示,进程终止时的回调 let cp1 = execfile('node', ['3.js', '1', '2', '3'], { //子进程的工作目录 cwd: process.cwd(), //子进程的环境变量 env: process.env, //输出的编码 encoding: 'utf8', //超时时间 timeout: 60 * 1000, //缓存stdout,stderr最大的字节数 maxbuffer: 1024 * 1024, //关闭子进程的信号 killsignal: 'sigterm' }, function (err, stdout, stderr) { if (err) { console.log(err); process.exit(); } console.log('子进程的输出 : ', stdout.tostring()); }); cp1.on('error', function (err) { console.log(err); });
3.js的代码:
process.argv.foreach(function (value) { process.stdout.write(value + '\r\n'); });
fork(),exec(),execfile() 都是基于 spawn() 的封装。
希望本文所述对大家node.js程序设计有所帮助。
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