노드는 I/O 작업을 효율적으로 처리하도록 설계되었지만 일부 프로그램 유형은 이 모델에 적합하지 않다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어 Node를 사용하여 CPU 집약적인 작업을 처리하려는 경우 이벤트 루프가 막혀 프로그램의 응답성이 저하될 수 있습니다. 대안은 CPU 집약적인 작업을 별도의 프로세스로 오프로드하여 이벤트 루프를 확보하는 것입니다. 노드를 사용하면 프로세스를 생성하고 새 프로세스를 해당 상위 프로세스의 하위 프로세스로 만들 수 있습니다. Node에서는 자식 프로세스가 부모 프로세스와 양방향으로 통신할 수 있고, 어느 정도 부모 프로세스도 자식 프로세스를 모니터링하고 관리할 수 있습니다.
하위 프로세스를 사용해야 하는 또 다른 상황은 단순히 외부 명령을 실행하고 Node가 명령의 반환 값을 얻도록 하려는 경우입니다. 예를 들어 UNIX 명령, 스크립트 또는 Node.js에서 직접 실행할 수 없는 기타 명령을 실행할 수 있습니다.
이 장에서는 외부 명령 실행, 하위 프로세스 생성 및 통신, 하위 프로세스 종료 방법을 보여줍니다. 요점은 노드 프로세스 외부에서 일련의 작업을 완료하는 방법을 이해하도록 하는 것입니다.
외부 명령 실행
외부 쉘 명령이나 실행 파일을 실행해야 하는 경우 child_process 모듈을 사용하고 다음과 같이 가져올 수 있습니다.
exec(명령, 콜백);
//번역자 주: windows를 사용하는 경우 dir 등의 windows 명령으로 변경할 수 있으며 이에 대해서는 다시 설명하지 않습니다.
});
오류가 발생하면 첫 번째 매개변수는 Error 클래스의 인스턴스가 됩니다. 첫 번째 매개변수에 오류가 없으면 두 번째 매개변수 stdout에 명령의 표준 출력이 포함됩니다. 마지막 매개변수에는 명령과 관련된 오류 출력이 포함됩니다.
목록 8-1은 외부 명령을 실행하는 더 복잡한 예를 보여줍니다
목록 8-1: 외부 명령 실행(소스 코드: Chapter8/01_external_command.js)
네 번째 줄에서는 "cat *.js | wc -l"을 exec의 첫 번째 매개변수로 전달합니다. 셸에서 해당 명령을 사용한 경우 다른 명령을 시도해 볼 수도 있습니다.
그런 다음 콜백 함수를 두 번째 매개변수로 전달합니다. 이 함수는 오류가 발생하거나 하위 프로세스가 종료될 때 호출됩니다.
콜백 함수 앞에 다음과 같은 일부 구성 옵션이 포함된 세 번째 선택적 매개변수를 전달할 수도 있습니다.
시간 초과: 1000,
killSignal: 'SIGKILL'
};
//…
});
1.cwd - 현재 디렉터리, 현재 작업 디렉터리를 지정할 수 있습니다.
2.encoding - 하위 프로세스 출력 콘텐츠의 인코딩 형식입니다. 기본값은 UTF-8 인코딩인 "utf8"입니다. 하위 프로세스의 출력이 utf8이 아닌 경우 이 매개변수를 사용하여 설정할 수 있습니다.
버퍼를 사용하여 바이너리 데이터 처리, 인코딩, 디코딩"을 참조하세요.
1.timeout - 명령 실행 제한 시간(밀리초), 기본값은 0입니다. 즉, 하위 프로세스가 끝날 때까지 제한이 없음을 의미합니다.
2.maxBuffer - stdout 스트림 및 stderr 스트림에서 출력할 수 있는 최대 바이트 수를 지정합니다. 최대값에 도달하면 하위 프로세스가 종료됩니다. 기본값은 200*1024입니다.
3.killSignal - 시간이 초과되거나 출력 버퍼가 최대 크기에 도달하면 하위 프로세스로 전송되는 종료 신호입니다. 기본값은 "SIGTERM"이며, 이는 하위 프로세스에 종료 신호를 보냅니다. 이 순차적 접근 방식은 일반적으로 프로세스를 종료하는 데 사용됩니다. SIGTERM 신호를 사용할 때 프로세스는 이를 처리하거나 이를 수신한 후 신호 프로세서의 기본 동작을 무시할 수 있습니다. 대상 프로세스에 필요한 경우 다른 신호(예: SIGUSR1)를 동시에 전달할 수 있습니다. 또한 운영 체제에서 처리하고 하위 프로세스를 강제로 종료하는 SIGKILL 신호를 보내도록 선택할 수도 있습니다. 이 경우 하위 프로세스의 정리 작업이 수행되지 않습니다.
1.evn - 하위 프로세스에 전달되는 환경 변수를 지정합니다. 기본값은 null입니다. 즉, 하위 프로세스가 생성되기 전에 모든 상위 프로세스의 환경 변수를 상속합니다.
참고: killSignal 옵션을 사용하면 문자열 형식으로 대상 프로세스에 신호를 보낼 수 있습니다. 신호는 Node.js에 문자열 형식으로 존재합니다. 다음은 UNIX 신호 및 해당 기본 작업 목록입니다.
확장 가능한 상위 환경 변수 세트를 하위 프로세스에 제공할 수 있습니다. process.env 객체를 직접 수정하게 되면 Node 프로세스 내 모든 모듈의 환경 변수가 변경되므로 많은 문제가 발생하게 됩니다. 대안은 새 객체를 생성하고 process.env의 모든 매개변수를 복사하는 것입니다. 예제 8-2:
를 참조하세요.
목록 8-2: 매개변수화된 환경 변수를 사용하여 명령 실행(소스 코드: Chapter8/02_env_vars_augment.js)
envCopy['CUSTOM ENV VAR1'] = '일부 값';
envCopy['CUSTOM ENV VAR2'] = '다른 값';
exec('ls –la',{env: envCopy}, function(err,stdout,stderr){
If(err){ 던지기 오류 }
console.log('stdout:', stdout);
console.log('stderr:',stderr);
}
위 예시에서는 환경 변수를 저장하기 위해 envCopy 변수를 생성합니다. 먼저 process.env에서 Node 프로세스의 환경 변수를 복사한 다음 수정해야 할 일부 환경 변수를 추가하거나 교체하고 마지막으로 envCopy를 환경으로 사용합니다. . 가변 인수가 exec 함수에 전달되고 외부 명령이 실행됩니다.
환경 변수는 운영 체제를 통해 프로세스 간에 전달되며 모든 유형의 환경 변수 값은 문자열 형식으로 하위 프로세스에 도달한다는 점을 기억하세요. 예를 들어, 상위 프로세스에 환경 변수로 숫자 123이 포함되어 있으면 하위 프로세스는 "123"을 문자열로 수신합니다.
다음 예에서는 동일한 디렉터리에 parent.js와 child.js라는 두 개의 Node 스크립트를 생성합니다. 첫 번째 스크립트는 두 번째 파일을 호출합니다.
목록 8-3: 상위 프로세스가 환경 변수를 설정합니다(chapter8/03_environment_number_parent.js)
exec('node child.js', {env: {번호: 123}}, function(err, stdout, stderr) {
if (err) { throw err;
console.log('stdout:n', stdout);console.log('stderr:n', stderr);
});
예 8-4: 하위 프로세스 파싱 환경 변수(chapter8/04_environment_number_child.js)
숫자=parseInt(숫자, 10);
console.log(typeof(number)); // → "숫자"
번호
표준 오류:
하위 프로세스 생성
보시다시피 child_process.exec() 함수를 사용하여 외부 프로세스를 시작하고 프로세스가 종료되면 콜백 함수를 호출할 수 있습니다. 이는 사용이 매우 간단하지만 몇 가지 단점도 있습니다.1. 명령줄 매개변수 및 환경 변수를 사용하는 것 외에도 exec()는 하위 프로세스와 통신할 수 없습니다.
2. 하위 프로세스의 출력이 캐시되므로 스트리밍할 수 없으며 메모리가 부족할 수 있습니다
하위 프로세스 생성
child_process.spawn 함수를 사용하여 새 하위 프로세스를 생성할 수 있습니다. 예 8-5를 참조하세요.예 8-5: 하위 프로세스를 생성합니다. (8장/05_spawning_child.js)
// "tail -f /var/log/system.log" 명령을 실행하기 위한 하위 프로세스를 생성합니다
var child = generate('tail', ['-f', '/var/log/system.log']);
위 코드는 tail 명령을 실행하기 위한 하위 프로세스를 생성하고 "-f" 및 "/bar/log/system.log"를 매개변수로 사용합니다. tail 명령은 /var/log/system.og 파일(존재하는 경우)을 모니터링하고 추가된 새 데이터를 stdout 표준 출력 스트림에 출력합니다. 스폰 함수는 실제 프로세스의 액세스 인터페이스를 캡슐화하는 포인터 개체인 ChildProcess 개체를 반환합니다. 이 예에서는 이 새로운 설명자를 child라는 변수에 할당합니다.
하위 프로세스의 데이터 수신
stdout 속성이 포함된 모든 하위 프로세스 핸들은 하위 프로세스의 표준 출력 stdout을 스트림 객체로 사용하므로 데이터 블록을 사용할 수 있을 때마다 해당 콜백이 이 스트림 객체에 바인딩될 수 있습니다. 함수에 대한 자세한 내용은 아래 예를 참조하세요.
child.stdout.on('data',function(data){
console.log('tail 출력: ' data);
});
하위 프로세스가 데이터를 stdout으로 출력할 때마다 상위 프로세스에 알림이 전송되고 데이터가 콘솔에 인쇄됩니다.
프로세스에는 표준 출력 외에도 또 다른 기본 출력 스트림인 표준 오류 스트림이 있습니다. 이 스트림은 일반적으로 오류 정보를 출력하는 데 사용됩니다.
이 예에서 /var/log/system.log 파일이 없으면 tail 프로세스는 다음과 유사한 메시지를 출력합니다. "/var/log/system.log: 해당 파일 또는 디렉터리가 없습니다." , stderr 스트림을 모니터링하여 이러한 오류가 발생하면 상위 프로세스에 알립니다.
상위 프로세스는 다음과 같이 표준 오류 스트림을 수신할 수 있습니다.
console.log('tail 오류 출력:', data);
});
stdout과 마찬가지로 stderr 속성도 읽기 전용 스트림입니다. 하위 프로세스가 표준 오류 스트림으로 데이터를 출력할 때마다 상위 프로세스에 알림이 전달되고 데이터가 출력됩니다.
하위 프로세스에 데이터 보내기
상위 프로세스는 하위 프로세스의 출력 스트림에서 데이터를 수신하는 것 외에도 childPoces.stdin 속성을 통해 하위 프로세스의 표준 입력에 데이터를 기록하여 하위 프로세스와 데이터를 보낼 수도 있습니다.
하위 프로세스는 process.stdin 읽기 전용 스트림을 통해 표준 입력 데이터를 모니터링할 수 있지만, 기본적으로 일시 중지된 상태이기 때문에 먼저 표준 입력 스트림을 재개해야 한다는 점에 유의하세요.
예제 8-6에서는 다음 기능을 포함하는 프로그램을 만듭니다.
1.1 애플리케이션: 표준 입력에서 정수를 받아 추가한 다음 추가된 결과를 표준 출력 스트림으로 출력할 수 있는 간단한 애플리케이션입니다. 간단한 컴퓨팅 서비스인 이 애플리케이션은 특정 작업을 수행할 수 있는 외부 서비스로 Node 프로세스를 시뮬레이션합니다.
2. 1개 애플리케이션의 클라이언트를 테스트하고 임의의 정수를 보낸 후 결과를 출력합니다. 노드 프로세스가 하위 프로세스를 생성한 다음 특정 작업을 수행할 수 있도록 하는 방법을 보여주는 데 사용됩니다.
아래 예제 8-6의 코드를 사용하여 plus_one.js라는 파일을 만듭니다.
예 8-6: 1개의 애플리케이션(chapter8/06_plus_one.js)
위 코드에서는 stdin 표준 입력 스트림에서 데이터를 기다립니다. 데이터를 사용할 수 있을 때마다 해당 데이터를 정수라고 가정하고 이를 정수 변수로 구문 분석한 다음 1을 더하고 결과를 표준 출력 스트림에 출력합니다. .
다음 명령을 사용하여 이 프로그램을 실행할 수 있습니다.
실행 후 프로그램은 입력 대기를 시작합니다. 정수를 입력하고 Enter를 누르면 화면에 1이 더해진 숫자가 표시됩니다.
Ctrl-C를 눌러 프로그램을 종료할 수 있습니다.
테스트 클라이언트
이제 이전 "1 애플리케이션"에서 제공하는 컴퓨팅 서비스를 사용하기 위해 Node 프로세스를 생성해야 합니다.
먼저 plus_one_test.js라는 파일을 만듭니다. 내용은 예제 8-7에 나와 있습니다.
예 8-7: 테스트 1 애플리케이션(chapter8/07_plus_one_test.js)
"1 애플리케이션"을 실행하는 데 사용되는 하위 프로세스가 첫 번째 줄부터 네 번째 줄까지 시작된 후 setInterval 함수를 사용하여 1초에 한 번씩 다음 작업을 수행합니다.
1.. 10000보다 작은 새로운 난수 생성
2. 이 숫자를 문자열로 하위 프로세스에 전달합니다
3. 하위 프로세스가 문자열로 응답할 때까지 기다립니다
4. 한 번에 1개 숫자의 계산 결과만 받고 싶기 때문에 child.stdout.on 대신 child.stdout.once를 사용해야 합니다. 후자를 사용하면 1초마다 데이터 이벤트에 대한 콜백 함수가 등록되며, 등록된 각 콜백 함수는 하위 프로세스의 stdout에서 데이터를 수신할 때 실행되므로 동일한 계산 결과가 출력되는 것을 알 수 있습니다. 많은 경우 이러한 행동은 분명히 잘못된 것입니다.
하위 프로세스 종료 시 알림 받기
하위 프로세스가 종료되면 종료 이벤트가 트리거됩니다. 예제 8-8은 이를 듣는 방법을 보여줍니다:
예 8-8: 하위 프로세스의 종료 이벤트 수신(chapter8/09_listen_child_exit.js)
// 자식 프로세스가 종료될 때:
child.on('exit', function(code) {
console.log('코드로 종료된 하위 프로세스 ' code);
});
굵은 코드의 마지막 몇 줄에서 상위 프로세스는 하위 프로세스의 종료 이벤트를 사용하여 종료 이벤트를 수신합니다. 이벤트가 발생하면 콘솔에 해당 출력이 표시됩니다. 자식 프로세스의 종료 코드는 콜백 함수의 첫 번째 매개변수로 전달됩니다. 일부 프로그램은 0이 아닌 종료 코드를 사용하여 특정 오류 조건을 나타냅니다. 예를 들어, "ls –al click filename.txt" 명령을 실행하려고 시도했지만 해당 파일이 현재 디렉터리에 없으면 종료 코드 1이 표시됩니다. 예제 8-9:
를 참조하세요.예 8-9: 하위 프로세스의 종료 코드 얻기(chapter8/10_child_exit_code.js)
이 예에서 종료 이벤트는 콜백 함수를 트리거하고 하위 프로세스의 종료 코드를 첫 번째 매개변수로 전달합니다. 자식 프로세스가 신호에 의해 종료되어 비정상적으로 종료되면 해당 신호 코드가 예제 8-10:
과 같이 두 번째 매개변수로 콜백 함수에 전달됩니다.목록 8-10: 하위 프로세스의 종료 신호 얻기(8/11_child_exit_signal.js)
이 예에서는 10초 동안 절전 작업을 수행하기 위해 하위 프로세스가 시작되지만 10초 전에 SIGKILL 신호가 하위 프로세스로 전송되어 다음과 같은 출력이 발생합니다.
신호를 보내고 프로세스를 종료합니다
이 부분에서는 신호를 사용하여 하위 프로세스를 관리하는 방법을 알아봅니다. 신호는 상위 프로세스가 하위 프로세스와 통신하거나 심지어 종료하는 간단한 방법입니다.
다양한 신호 코드는 다양한 의미를 나타내며, 가장 일반적인 신호 중 일부는 프로세스를 종료하는 데 사용됩니다. 프로세스가 처리 방법을 모른다는 신호를 받으면 프로그램이 비정상적으로 중단됩니다. 일부 신호는 하위 프로세스에 의해 처리되는 반면 다른 신호는 운영 체제에서만 처리될 수 있습니다.
일반적으로 child.kill 메소드를 사용하여 하위 프로세스에 신호를 보낼 수 있습니다. SIGTERM 신호는 기본적으로 전송됩니다.
신호를 kill 메소드의 유일한 매개변수로 식별하는 문자열을 전달하여 특정 신호를 보낼 수도 있습니다.
이 메소드의 이름은 kill이지만 전송된 신호가 반드시 하위 프로세스를 종료하는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 하위 프로세스가 신호를 처리하는 경우 기본 신호 동작이 재정의됩니다. Node에 작성된 하위 프로세스는 다음과 같이 신호 처리기의 정의를 다시 작성할 수 있습니다.
이제 SIGUSR2 신호 핸들러를 정의했으므로 프로세스가 SIGUSR2 신호를 다시 수신하면 종료되지 않고 "Got a SIGUSR2 signal"이라는 문장이 출력됩니다. 이 메커니즘을 사용하면 하위 프로세스와 통신하고 명령을 내리는 간단한 방법을 설계할 수 있습니다. 표준 입력을 사용하는 것만큼 풍부하지는 않지만 이 방법은 훨씬 간단합니다.
요약
이 장에서는 child_process.exec 메서드를 사용하여 외부 명령을 실행하는 방법을 배웠습니다. 이 메서드는 명령줄 매개변수를 사용하지 않고 환경 변수를 정의하여 매개변수를 하위 프로세스에 전달합니다.
또한 child_process.spawn 메서드를 호출하여 하위 프로세스를 생성함으로써 외부 명령을 호출하는 방법도 배웠습니다. 이러한 방식으로 입력 스트림과 출력 스트림을 사용하여 하위 프로세스와 통신하거나 신호를 사용하여 하위 프로세스와 통신할 수 있습니다. 자식 프로세스를 종료합니다.