Nodejs極簡入門教學（三）：進程_node.js

Node 雖然自身存在多個線程，但是運行在 v8 上的 JavaScript 是單線程的。 Node 的 child_process 模組用於建立子進程，我們可以透過子進程充分利用 CPU。範例：

複製程式碼 程式碼如下:

var fork = require('child_process').fork;
// 取得目前機器的 CPU 數量
var cpus = require('os').cpus();
for (var i = 0; i     // 產生新進程
    fork('./worker.js');
}

這裡了解一下包含 fork 在內的幾個行程建立方法：

1.spawn(command, [args], [options])，啟動一個新進程來執行指令 command，args 為命令列參數
2.exec(command, [options], callback)，啟動一個新進程來執行命令 command，callback 用於在進程結束時獲取標準輸入、標準輸出，以及錯誤訊息
3.execFile(file, [args], [options], [callback])，啟動一個新進程來執行執行檔 file，callback 用於在進程結束時取得標準輸入、標準輸出，以及錯誤訊息
4.fork(modulePath, [args], [options])，啟動一個新進程來執行一個 JavaScript 檔案模組，這時候創建的是 Node 子進程

Node 進程間通訊

父行程

複製程式碼 程式碼如下:

// parent.js
var fork = require('child_process').fork;
// fork 回傳子程序物件 n
var n = fork('./child.js');
// 處理事件 message
n.on('message', function(m) {
    // 收到子行程發送的訊息
    console.log('got message: ' m);
});
 
// 傳送訊息給子行程
n.send({hello: 'world'});

子程序

複製程式碼 程式碼如下:

// child.js
// 處理事件 message
process.on('message', function(m) {
    console.log('got message: ' m);
});
 
// process 存在 send 方法，用於向父進程發送訊息
process.send({foo: 'bar'});

要注意的是，這裡的send 方法是同步的，因此不建議用於發送大量的資料（可以使用pipe 來代替，詳細見：http://nodejs.org/api/all. html#child_process_child_process_spawn_command_args_options）。
特殊的情況，訊息中 cmd 屬性值包含 NODE_ 前綴（例如：{cmd: ‘NODE_foo'} 訊息），那麼此訊息不會被提交到 message 事件（而是 internalMessage 事件），它們被 Node 內部使用。

send 方法的原型為：

複製程式碼 程式碼如下:

send(message, [sendHandle])

這裡，sendHandle（handle）可以被用來寄：

1.net.Native，原生的 C TCP socket 或管道
2.net.Server，TCP 伺服器
3.net.Socket，TCP socket
4.dgram.Native，原生的 C UDP socket
5.dgram.Socket，UDP socket

send 發送 sendHandle 時實際上不是（也不能）直接發送 JavaScript 對象，而是發送文件描述符（最終以 JSON 字符串發送），其他進程能夠透過這個文件描述符還原出對應對象。

現在看一個例子：

父行程

複製程式碼 程式碼如下:

// parent.js
var fork = require('child_process').fork;
 
var n = fork('./child.js');
 
var server = require('net').createServer();
server.listen(7000, function() {
    // 傳送 TCP server 到子程序
    n.send('server', server);
}).on('connection', function() {
    console.log('connection - parent');
});

子程序

複製程式碼 程式碼如下:

process.on('message', function(m, h) {
    if (m === 'server') {
        h.on('connection', function() {
            console.log('connection - child');
        });
    }
});

透過連接埠 7000 存取此程序，得到輸出可能為 connection – parent 也可能得到輸出 connection – child。這裡子進程和父進程同時監聽了連接埠 7000。通常來說，多個進程監聽同一個連接埠會引起EADDRINUSE 的異常，而此例的情況是，不同的兩個進程使用了相同的檔案描述符，且Node 底層在監聽連接埠時對socket 設定了SO_REUSEADDR 選項，這使得此socket 可以在不同的進程間重複使用。當多個進程監聽同一個連接埠時，同一時刻檔案描述子只能被一個行程使用，這些行程對 socket 的使用是搶佔式的。

cluster 模組

在 Node 的 v0.8 新增了 cluster 模組，透過 cluster 模組能夠輕鬆的在一台實體機器上建立一組監聽相同連接埠的進程。範例：

複製程式碼 程式碼如下:

var cluster = require('cluster');
var http = require('http');
var numCPUs = require('os').cpus().length;
 
// 檢查行程是否為 master 行程
if (cluster.isMaster) {
    for (var i = 0; i         // 產生新的 worker 行程（只有 master 行程才可呼叫）
        cluster.fork();
 
    cluster.on('exit', function(worker, code, signal) {
        console.log('worker ' worker.process.pid ' died');
    });
} else {
    http.createServer(function(req, res) {
        res.writeHead(200);
        res.end('hello worldn');
    }).listen(8000);
}

我們在 worker 程序中呼叫 listen 方法，監聽請求將會傳遞給 master 程序。如果 master 程序已經存在一個正在監聽的 server 符合 worker 程序的要求，那麼此 server 的 handle 將會傳遞給 worker，如果不存在，master 程序則會建立一個，然後將 handle 傳遞給 worker 程序。

更多詳細的關於 cluster 的文檔：http://www.nodejs.org/api/cluster.html