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进程
[Doc]Process (进程)[Doc]Child Processes (子进程)[Doc]Cluster (集群)[Basic]进程间通信[Basic]守护进程
当前进程启动的目录, 通过 process.cwd() 获取, 通常是命令行启动的时候所在的目录 (也可以在启动时指定), 文件操作等使用相对路径的时候会相对当前工作目录来获取文件.
子进程死亡不会影响父进程, 不过 node 中父进程会收到子进程死亡的信号. 反之父进程死亡, 子进程也会跟着死亡, 如果子进程没有随之终止而继续存在的状态, 被称作僵死进程.
简述
关于 Process, 我们需要讨论的是两个概念, ①操作系统的进程, ② Node.js 中的 Process 对象. 操作进程对于服务端而言, 好比 html 之于前端一样基础. 想做服务端编程是不可能绕过 Unix/Linux 的. 在 Linux/Unix/Mac 系统中运行 ps -ef 命令可以看到当前系统中运行的进程. 各个参数如下:
| 列名称 | 意义 |
|---|---|
| UID | 执行该进程的用户ID |
| PID | 进程编号 |
| PPID | 该进程的父进程编号 |
| C | 该进程所在的CPU利用率 |
| STIME | 进程执行时间 |
| TTY | 进程相关的终端类型 |
| TIME | 进程所占用的CPU时间 |
| CMD | 创建该进程的指令 |
关于进程以及操作系统一些更深入的细节推荐阅读 APUE, 即《Unix 高级编程》等书籍来了解.
Process
这里来讨论 Node.js 中的 process 对象. 直接在代码中通过 console.log(process) 即可打印出来. 可以看到 process 对象暴露了非常多有用的属性以及方法, 具体的细节见官方文档, 已经说的挺详细了. 其中包括但不限于:
- 进程基础信息
- 进程 Usage
- 进程级事件
- 依赖模块/版本信息
- OS 基础信息
- 账户信息
- 信号收发
- 三个标准流
process.nextTick
上一节已经提到过 process.nextTick 了, 这是一个你需要了解的, 重要的, 基础方法.
┌───────────────────────┐
┌─>│ timers │
│ └──────────┬────────────┘
│ ┌──────────┴────────────┐
│ │ I/O callbacks │
│ └──────────┬────────────┘
│ ┌──────────┴────────────┐
│ │ idle, prepare │
│ └──────────┬────────────┘ ┌───────────────┐
│ ┌──────────┴────────────┐ │ incoming: │
│ │ poll │<─────┤ connections, │
│ └──────────┬────────────┘ │ data, etc. │
│ ┌──────────┴────────────┐ └───────────────┘
│ │ check │
│ └──────────┬────────────┘
│ ┌──────────┴────────────┐
└──┤ close callbacks │
└───────────────────────┘
process.nextTick 并不属于 Event loop 中的某一个阶段, 而是在 Event loop 的每一个阶段结束后, 直接执行 nextTickQueue 中插入的 "Tick", 并且直到整个 Queue 处理完. 所以面试时又有可以问的问题了, 递归调用 process.nextTick 会怎么样?
function test() {
process.nextTick(() => test());
}
配置
配置是开发部署中一个很常见的问题. 普通的配置有两种方式, 一是定义配置文件, 二是使用环境变量.
你可以通过设置环境变量来指定配置, 然后通过 process.env 来获取配置项. 另外也可以通过读取定义好的配置文件来获取, 在这方面有很多不错的库例如 dotenv, node-config 等, 而在使用这些库来加载配置文件的时候, 通常都会碰到一个当前工作目录的问题.
通过 process.cwd() 获取当前目录 (current working directory), 一些获取配置的第三方模块就是通过你的当前目录来找配置文件的. 所以如果你错误的目录启动脚本, 可能没法得到正确的结果. 在程序中可以通过 process.chdir() 来改变当前的工作目录.
标准流
在 process 对象上还暴露了 process.stderr, process.stdout 以及 process.stdin 三个标准流, 熟悉 C/C++/Java 的同学应该对此比较熟悉. 关于这几个流, 常见的面试问题是问 console.log 是同步还是异步? 如何实现一个 console.log?
如果简历中有出现 C/C++ 关键字, 一般都会问到如何实现一个同步的输入 (类似实现C语言的 scanf, C++ 的 cin, Python 的 raw_input 等).
维护方面
熟悉与进程有关的基础命令, 如 top, ps, pstree 等命令.
Child Process
子进程 (Child Process) 是进程中一个重要的概念. 你可以通过 Node.js 的 child_process 模块来执行可执行文件, 调用命令行命令, 比如其他语言的程序等. 也可以通过该模块来将 .js 代码以子进程的方式启动. 比较有名的网易的分布式架构 pomelo 就是基于该模块 (而不是 cluster) 来实现多进程分布式架构的.
Node.js 的 child_process.fork() 不像 POSIX fork(2) 系统调用, 不会拷贝当前父进程. 这里对于其他语言转过的同学可能比较误导, 可以作为一个比较偏的面试题.
child.kill 与 child.send
常见会问的面试题, 如 child.kill 与 child.send 的区别. 二者一个是基于信号系统, 一个是基于 IPC.
中李忠
Cluster
Cluster 是常见的 Node.js 利用多核的办法. 它是基于 child_process.fork() 实现的, 所以 cluster 产生的进程之间是通过 IPC 来通信的, 并且它也没有拷贝父进程的空间, 而是通过加入 cluster.isMaster 这个标识, 来区分父进程以及子进程, 达到类似 POSIX 的 fork 的效果.
整理中
进程间通信
Node.js 的进程是有 IPC 频道 来产生了, 当 IPC 频道 close 就会触发 disconnect 事件.
而后是关于进程间通信 (IPC) 的问题, 一般不会直接问 IPC 的实现, 而是会问什么情况下需要 IPC, 使用 IPC 处理过什么业务场景等.
整理中
守护进程
最后的守护进程, 是服务端方面一个很基础的概念了. 很多人可能只知道通过 pm2 之类的工具可以将进程以守护进程的方式启动, 却不了解什么是守护进程, 为什么要用守护进程. 对于水平好的同学, 我们是希望能了解守护进程的实现的.
守护进程是不依赖终端（tty）的进程，不会因为用户退出终端而停止运行的进程。
普通的进程，在用户退出终端之后就会直接关闭。通过 & 启动到后台的进程，之后会由于会话（session组）被回收而终止进程。
// 守护进程初始化函数
void init_daemon()
{
pid_t pid;
int i = 0;
if ((pid = fork()) == -1) {
printf("Fork error !\n");
exit(1);
}
if (pid != 0) {
exit(0); // 父进程退出
}
setsid(); // 子进程开启新会话，并成为会话首进程和组长进程
if ((pid = fork()) == -1) {
printf("Fork error !\n");
exit(-1);
}
if (pid != 0) {
exit(0); // 结束第一子进程，第二子进程不再是会话首进程
// 避免当前会话组重新与tty连接
}
chdir("/tmp"); // 改变工作目录
umask(0); // 重设文件掩码
for (; i < getdtablesize(); ++i) {
close(i); // 关闭打开的文件描述符
}
return;
}