Node.js의 프로세스와 하위 프로세스에 대해 이야기하는 기사

이 글은 Node의 프로세스와 하위 프로세스에 대한 심층적인 이해를 제공할 것입니다.

프로세스: 프로세스 모듈

프로세스 모듈은 개발자가 현재 프로세스와 상호작용할 수 있도록 nodejs에서 제공하는 도구입니다. [관련 튜토리얼 권장 사항: nodejs 비디오 튜토리얼]

문서에서 시작하여 Leopard를 살짝 살펴보고 프로세스 모듈을 더 깊이 이해하고 학습하십시오.

• 명령 매개 변수를 처리하는 방법은 무엇입니까?
• 작업 디렉토리를 처리하는 방법은 무엇입니까?
• 예외를 처리하는 방법은 무엇입니까?
• 프로세스 종료를 처리하는 방법은 무엇입니까?
• process의 표준 스트림 객체
• process.nextTick에 대한 심층적인 이해

명령 매개변수를 처리하는 방법은 무엇입니까?

명령줄 매개변수는 2가지 측면을 나타냅니다.

• 노드에 전달되는 매개변수. 예를 들어 node --harmony script.js --version에서 --harmony는 nodenode --harmony script.js --version 中，--harmony 就是传给 node 的参数
• 传给进程的参数。例如 node script.js --version --help 中，--version --help 就是传给进程的参数

它们分别通过 process.argv 和 process.execArgv 来获得。

如何处理工作目录？

通过process.cwd()可以获取当前的工作目录。

通过process.chdir(directory)可以切换当前的工作目录，失败后会抛出异常。实践如下：

function safeChdir(dir) {
    try {
        process.chdir(dir);
        return true;
    } catch (error) {
        return false;
    }
}

如何处理异常？

uncaughtException 事件

Nodejs 可以通过 try-catch 来捕获异常。如果异常未捕获，则会一直从底向事件循环冒泡。如是冒泡到事件循环的异常没被处理，那么就会导致当前进程异常退出。

根据文档，可以通过监听 process 的 uncaughtException 事件，来处理未捕获的异常：

process.on("uncaughtException", (err, origin) => {
    console.log(err.message);
});

const a = 1 / b;
console.log("abc"); // 不会执行

上面的代码，控制台的输出是：b is not defined。捕获了错误信息，并且进程以0退出。开发者可以在 uncaughtException 事件中，清除一些已经分配的资源（文件描述符、句柄等），不推荐在其中重启进程。

unhandledRejection 事件

如果一个 Promise 回调的异常没有被.catch()

에 전달되고 프로세스에 전달되는 매개변수입니다. 예를 들어 node script.js --version --help에서 --version --help는 프로세스에 전달되는 매개변수입니다

이들은 process.argv 및 process.execArgv를 가져옵니다.

작업 디렉토리를 어떻게 처리하나요?

process.cwd()를 통해 현재 작업 디렉터리를 가져올 수 있습니다. process.chdir(directory)를 통해 현재 작업 디렉터리를 전환할 수 있으며, 실패하면 예외가 발생합니다. 연습은 다음과 같습니다:

process.on("unhandledRejection", (err, promise) => {
    console.log(err.message);
});

Promise.reject(new Error("错误信息")); // 未被catch捕获的异常，交由unhandledRejection事件处理

예외를 처리하는 방법은 무엇입니까?

uncaughtException event

Nodejs는 try-catch를 통해 예외를 잡을 수 있습니다. 예외가 포착되지 않으면 항상 아래쪽에서 이벤트 루프까지 버블링됩니다. 이벤트 루프까지 버블링되는 예외를 처리하지 않으면 현재 프로세스가 비정상적으로 종료됩니다.

문서에 따르면 프로세스의 uncaughtException 이벤트를 수신하여 포착되지 않은 예외를 처리할 수 있습니다.

setTimeout(() => {
    console.log("我不会执行");
});

process.exit(0);

위 코드의 경우 콘솔 출력은 b가 정의되지 않았습니다입니다. 오류 메시지가 포착되었으며 프로세스가 0으로 종료되었습니다. 개발자는 uncaughtException 이벤트에서 일부 할당된 리소스(파일 설명자, 핸들 등)를 지울 수 있으며 프로세스를 다시 시작하지 않는 것이 좋습니다.

unhandledRejection 이벤트

Promise 콜백 예외가 .catch()에 의해 포착되지 않으면 프로세스의 unhandledRejection 이벤트가 트리거됩니다. :

setTimeout(() => {
    console.log("我不会执行");
});

process.exitCode = 1;

warning event

경고는 Node.js 및 Javascript 오류 처리 프로세스의 공식적인 부분이 아닙니다. Node.js는 애플리케이션 성능 문제, 결함 또는 보안 위험으로 이어질 수 있는 코딩 관행을 감지하면 경고를 발행할 수 있습니다.

예를 들어 이전 코드에서 포착되지 않은 Promise 콜백 예외가 발생하면 경고 이벤트가 트리거됩니다. nodejs 고급 동영상 설명을 참조하세요: Enter learning

프로세스 종료를 처리하는 방법은 무엇입니까?

process.exit() vs process.exitCode🎜🎜🎜nodejs 프로세스는 process.exit()를 통해 종료 코드를 지정하고 직접 종료할 수 있습니다. 🎜process.exit()를 직접 사용하는 것은 권장되지 않습니다🎜. 이렇게 하면 이벤트 루프의 작업이 직접 처리되지 않고 잘림 및 데이터 손실(예: stdout에 쓰기)이 발생할 수 있습니다. 🎜

let hasSend = false;
process.on("beforeExit", () => {
    if (hasSend) return; // 避免死循环

    setTimeout(() => {
        console.log("mock send data to serve");
        hasSend = true;
    }, 500);
});

console.log(".......");
// 输出：
// .......
// mock send data to serve

🎜🎜올바르고 안전한 처리 방법은 🎜 process.exitCode를 설정하고 프로세스가 자연스럽게 종료되도록 하는 것입니다. 🎜

process.stdin.setEncoding("utf8");

process.stdin.on("readable", () => {
    let chunk;
    while ((chunk = process.stdin.read()) !== null) {
        process.stdout.write(`>>> ${chunk}`);
    }
});

process.stdin.on("end", () => {
    process.stdout.write("结束");
});

🎜🎜beforeExit 이벤트🎜🎜🎜프로세스 종료를 처리하는 데 사용되는 이벤트는 beforeExit 이벤트와 종료 이벤트입니다. 🎜🎜Node.js가 이벤트 루프를 지우고 더 이상 예약할 작업이 없으면 beforeExit 이벤트가 시작됩니다. 예를 들어 종료하기 전에 비동기 작업이 필요한 경우 beforeExit 이벤트에 이를 작성할 수 있습니다. 🎜

// 被拆分成2个函数执行
function BigThing() {
    doPartThing();

    process.nextTick(() => finishThing());
}

🎜참고: beforeExit 이벤트의 비동기 작업인 경우 작업 대기열에 추가됩니다. 이때 작업 큐가 모든 작업을 완료한 후 beforeExit 이벤트가 다시 트리거됩니다. 따라서 처리하지 않을 경우 🎜무한루프🎜가 발생할 수 있습니다. Exit()가 명시적으로 호출되면 이 이벤트가 트리거되지 않습니다. 🎜🎜🎜exit 이벤트🎜🎜🎜exit 이벤트에서는 동기 연산만 수행할 수 있습니다. 'exit' 이벤트 리스너를 호출한 후 Node.js 프로세스가 즉시 종료되어 이벤트 루프에 아직 대기 중인 다른 작업이 중단됩니다. 🎜🎜🎜🎜프로세스의 표준 스트림 객체🎜🎜🎜

process 提供了 3 个标准流。需要注意的是，它们有些在某些时候是同步阻塞的（请见文档）。

• process.stderr：WriteStream 类型，console.error的底层实现，默认对应屏幕
• process.stdout：WriteStream 类型，console.log的底层实现，默认对应屏幕
• process.stdin：ReadStream 类型，默认对应键盘输入

下面是基于“生产者-消费者模型”的读取控制台输入并且及时输出的代码：

process.stdin.setEncoding("utf8");

process.stdin.on("readable", () => {
    let chunk;
    while ((chunk = process.stdin.read()) !== null) {
        process.stdout.write(`>>> ${chunk}`);
    }
});

process.stdin.on("end", () => {
    process.stdout.write("结束");
});

关于事件的含义，还是请看stream 的文档。

深入理解 process.nextTick

我第一次看到 process.nextTick 的时候是比较懵的，看文档可以知道，它的用途是：把回调函数作为微任务，放入事件循环的任务队列中。但这么做的意义是什么呢？

因为 nodejs 并不适合计算密集型的应用，一个进程就一个线程，在当下时间点上，就一个事件在执行。那么，如果我们的事件占用了很多 cpu 时间，那么之后的事件就要等待非常久。所以，nodejs 的一个编程原则是尽量缩短每一个事件的执行事件。process.nextTick 的作用就在这，将一个大的任务分解成多个小的任务。示例代码如下：

// 被拆分成2个函数执行
function BigThing() {
    doPartThing();

    process.nextTick(() => finishThing());
}

在事件循环中，何时执行 nextTick 注册的任务呢？请看下面的代码：

setTimeout(function() {
    console.log("第一个1秒");
    process.nextTick(function() {
        console.log("第一个1秒：nextTick");
    });
}, 1000);

setTimeout(function() {
    console.log("第2个1秒");
}, 1000);

console.log("我要输出1");

process.nextTick(function() {
    console.log("nextTick");
});

console.log("我要输出2");

输出的结果如下，nextTick 是早于 setTimeout：

我要输出1
我要输出2
nextTick
第一个1秒
第一个1秒：nextTick
第2个1秒

在浏览器端，nextTick 会退化成 setTimeout(callback, 0)。但在 nodejs 中请使用 nextTick 而不是 setTimeout，前者效率更高，并且严格来说，两者创建的事件在任务队列中顺序并不一样（请看前面的代码）。

子进程：child_process模块

掌握 nodejs 的 child_process 模块能够极大提高 nodejs 的开发能力，例如主从进程来优化 CPU 计算的问题，多进程开发等等。本文从以下几个方面介绍 child_process 模块的使用：

• 创建子进程
• 父子进程通信
• 独立子进程
• 进程管道

创建子进程

nodejs 的 child_process 模块创建子进程的方法：spawn, fork, exec, execFile。它们的关系如下：

• fork, exec, execFile 都是通过 spawn 来实现的。
• exec 默认会创建 shell。execFile 默认不会创建 shell，意味着不能使用 I/O 重定向、file glob，但效率更高。
• spawn、exec、execFile 都有同步版本，可能会造成进程阻塞。

child_process.spawn()的使用：

const { spawn } = require("child_process");
// 返回ChildProcess对象，默认情况下其上的stdio不为null
const ls = spawn("ls", ["-lh"]);

ls.stdout.on("data", data => {
    console.log(`stdout: ${data}`);
});

ls.stderr.on("data", data => {
    console.error(`stderr: ${data}`);
});

ls.on("close", code => {
    console.log(`子进程退出，退出码 ${code}`);
});

child_process.exec()的使用：

const { exec } = require("child_process");
// 通过回调函数来操作stdio
exec("ls -lh", (err, stdout, stderr) => {
    if (err) {
        console.error(`执行的错误: ${err}`);
        return;
    }
    console.log(`stdout: ${stdout}`);
    console.error(`stderr: ${stderr}`);
});

父子进程通信

fork()返回的 ChildProcess 对象，监听其上的 message 事件，来接受子进程消息；调用 send 方法，来实现 IPC。

parent.js 代码如下：

const { fork } = require("child_process");
const cp = fork("./sub.js");
cp.on("message", msg => {
    console.log("父进程收到消息：", msg);
});
cp.send("我是父进程");

sub.js 代码如下：

process.on("message", m => {
    console.log("子进程收到消息：", m);
});

process.send("我是子进程");

运行后结果：

父进程收到消息： 我是子进程
子进程收到消息： 我是父进程

独立子进程

在正常情况下，父进程一定会等待子进程退出后，才退出。如果想让父进程先退出，不受到子进程的影响，那么应该：

• 调用 ChildProcess 对象上的unref()
• options.detached 设置为 true
• 子进程的 stdio 不能是连接到父进程

main.js 代码如下：

const { spawn } = require("child_process");
const subprocess = spawn(process.argv0, ["sub.js"], {
    detached: true,
    stdio: "ignore"
});

subprocess.unref();

sub.js 代码如下：

setInterval(() => {}, 1000);

进程管道

options.stdio 选项用于配置在父进程和子进程之间建立的管道。 默认情况下，子进程的 stdin、 stdout 和 stderr 会被重定向到 ChildProcess 对象上相应的 subprocess.stdin、subprocess.stdout 和 subprocess.stderr 流。 这意味着可以通过监听其上的 data事件，在父进程中获取子进程的 I/O 。

可以用来实现“重定向”：

const fs = require("fs");
const child_process = require("child_process");

const subprocess = child_process.spawn("ls", {
    stdio: [
        0, // 使用父进程的 stdin 用于子进程。
        "pipe", // 把子进程的 stdout 通过管道传到父进程 。
        fs.openSync("err.out", "w") // 把子进程的 stderr 定向到一个文件。
    ]
});

也可以用来实现"管道运算符"：

const { spawn } = require("child_process");

const ps = spawn("ps", ["ax"]);
const grep = spawn("grep", ["ssh"]);

ps.stdout.on("data", data => {
    grep.stdin.write(data);
});

ps.stderr.on("data", err => {
    console.error(`ps stderr: ${err}`);
});

ps.on("close", code => {
    if (code !== 0) {
        console.log(`ps 进程退出，退出码 ${code}`);
    }
    grep.stdin.end();
});

grep.stdout.on("data", data => {
    console.log(data.toString());
});

grep.stderr.on("data", data => {
    console.error(`grep stderr: ${data}`);
});

grep.on("close", code => {
    if (code !== 0) {
        console.log(`grep 进程退出，退出码 ${code}`);
    }
});

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