Node.js 之多程序
雖然Node.js 是以單執行緒的模式執行的,但它可以使用事件驅動來處理併發,這樣有助於在多核 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,方法如下:
-
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。
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spawn- child_process.spawn 使用指定的命令列引數建立新程序。
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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:
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。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:
import child_process from '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。master.js 檔案程式碼:
import child_process from '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stdin
,stdout
和stderr
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。master.js 檔案程式碼:
import child_process from '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