# 子进程
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稳定度: 3 - 稳定
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Node 通过 `child_process` 模块提供了类似 `popen(3)` 的处理三向数据流(stdin/stdout/stderr)的功能。
它能够以完全非阻塞的方式与子进程的 `stdin`、`stdout` 和 `stderr` 以流式传递数据。(请注意,某些程序在内部使用行缓冲 I/O。这不会影响到 node.js,但您发送到子进程的数据不会被立即消费。)
使用 `require('child_process').spawn()`或者 `require('child_process').fork()` 创建子进程,这两种方法的语义有些区别,下文将会解释。
### 类: ChildProcess
`ChildProcess` 是一个 [EventEmitter](#)。
子进程有三个与之关联的流:`child.stdin`、`child.stdout` 和 `child.stderr`。它们可以共享父进程的 stdio 流,也可以作为独立的被导流的流对象。
ChildProcess 类不能直接被使用, 使用 `spawn()` 或者 `fork()` 方法创建一个 Child Process 实例。
### 事件: 'error'
- `err` {Error Object} 错误。
发生于:
1. 进程不能被创建, 或者
1. 进程不能被终止掉, 或者
1. 由任何原因引起的数据发送到子进程失败.
参阅 [`ChildProcess#kill()`](#) 和 [`ChildProcess#send()`](#)。
### 事件: 'exit'
- `code` {Number} 假如进程正常退出,则为它的退出代码。
- `signal` {String} 假如是被父进程终止,则为所传入的终止子进程的信号。
这个事件是在子进程被结束的时候触发的. 假如进程被正常结束,‘code’就是退出进程的指令代码, 否则为'null'. 假如进程是由于接受到signal结束的, `signal` 就代表着信号的名称, 否则为`null`.
注意子进程的 stdio 流可能仍为开启状态。
参阅`waitpid(2)`.
### 事件: 'close'
- `code` {Number} 假如进程正常退出,则为它的退出代码。
- `signal` {String} 假如是被父进程终止,则为所传入的终止子进程的信号。
这个事件会在一个子进程的所有stdio流被终止时触发, 这和'exit'事件有明显的不同,因为多进程有时候会共享同一个stdio流
### 事件: 'disconnect'
在子进程或父进程中使用使用.disconnect()方法后,这个事件会被触发,在断开之后,就不可能再相互发送信息了。可以通过检查子进程的child.connected属性是否为true去检查是否可以发送信息
### 事件: 'message'
- `message` {Object} 一个已解析的JSON对象或者原始类型值
- `sendHandle` {Handle object} 一个socket 或者 server对象
通过.send()发送的信息可以通过监听'message'事件获取到
### child.stdin
- {Stream object}
子进程的'stdin'是一个‘可写流’,通过end()方法关闭该可写流可以终止子进程,
假如子进程的stdio流与父线程共享,这个child.stdin不会被设置
### child.stdout
- {Stream object}
子进程的`stdout`是个可读流.
假如子进程的stdio流与父线程共享,这个child.stdin不会被设置
### child.stderr
- {Stream object}
子进程的stderr是一个可读流
假如子进程的stdio流与父线程共享,这个child.stdin不会被设置
### child.pid
- {Integer}
子进程的PID
实例:
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console.log('Spawned child pid: ' + grep.pid);
grep.stdin.end();
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### child.kill([signal])
- `signal` {String}
发送一个信号给子线程. 假如没有给参数, 将会发送 `'SIGTERM'`. 参阅 `signal(7)` 查看所有可用的signals列表
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// send SIGHUP to process
grep.kill('SIGHUP');
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当一个signal不能被传递的时候,会触发一个'error'事件, 发送一个信号到已终止的子线程不会发生错误,但是可能引起不可预见的后果, 假如该子进程的ID已经重新分配给了其他进程,signal将会被发送到其他进程上面,大家可以猜想到这发生什么后果。
注意,当函数调用‘kill’, 传递给子进程的信号不会去终结子进程, ‘kill’实际上只是发送一个信号到进程而已。
See `kill(2)`
### child.send(message, [sendHandle])
- `message` {Object}
- `sendHandle` {Handle object}
当使用 `child_process.fork()` 你可以使用 `child.send(message, [sendHandle])`向子进程写数据 and 数据将通过子进程上的‘message’事件接受.
例如:
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n.send({ hello: 'world' });
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然后是子进程脚本的代码, `'sub.js'` 代码如下:
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process.send({ foo: 'bar' });
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在子进程脚本中'process'对象有‘send()’方法, ‘process’每次通过它的信道接收到信息都会触发事件,信息以对象形式返回。
不过发送`{cmd: 'NODE_foo'}` 信息是个比较特殊的情况. 所有在‘cmd’属性中包含 a `NODE_`前缀的信息将不会触发‘message’事件, 因为他们是由node 核心使用的内部信息. 相反这种信息会触发 `internalMessage` 事件, 你应该通过各种方法避免使用这种特性, 他改变的时候不会接收到通知.
`child.send()`的`sendHandle` 选项是用来发送一个TCP服务或者socket对象到另一个线程的,子进程将会接收这个参数作为‘message’事件的第二个参数。
假如信息不能被发送,将会触发一个‘error’事件, 比如说因为子线程已经退出了。
#### 例子: 发送一个server对象
这里是一个发送一个server对象的例子:
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// 创建一个handle对象,发送一个句柄.
var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {
socket.end('handled by parent');
});
server.listen(1337, function() {
child.send('server', server);
});
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同时子进程将会以如下方式接收到这个server对象:
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process.on('message', function(m, server) {
if (m === 'server') {
server.on('connection', function (socket) {
socket.end('handled by child');
});
}
});
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注意,server对象现在有父进程和子进程共享,这意味着某些连接将会被父进程和子进程处理。
对‘dgram’服务器,工作流程是一样的, 你监听的是‘message’事件,而不是 ‘connection’事件, 使用‘server.bind’ ,而不是‘server.listen’.(当前仅在UNIX平台支持)
#### 示例: 发送socket对象
这是个发送socket的例子. 他将创建两个子线程 ,同时处理连接,这是通过使用远程地址 `74.125.127.100` 作为 VIP 发送socket到一个‘特殊’的子线程. 其他的socket将会发送到‘正常’的线程里.
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// if this is a VIP
if (socket.remoteAddress === '74.125.127.100') {
special.send('socket', socket);
return;
}
// just the usual dudes
normal.send('socket', socket);
});
server.listen(1337);
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`child.js` 文件代码如下:
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process.on('message', function(m, socket) {
if (m === 'socket') {
socket.end('You were handled as a ' + process.argv[2] + ' person');
}
});
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注意,一旦单个的socket被发送到子进程,当这个socket被删除之后,父进程将不再对它保存跟踪,这表明了这个条件下‘.connetions’属性将变成'null', 在这个条件下同时也不推荐使用‘.maxConnections’属性.
### child.disconnect()
使用`child.disconnect()` 方法关闭父进程与子进程的IPC连接. 他让子进程非常优雅的退出,因为已经没有活跃的IPC信道. 当调用这个方法,‘disconnect’事件将会同时在父进程和子进程内被触发,‘connected’的标签将会被设置成‘flase’, 请注意,你也可以在子进程中调用‘process.disconnect()’
### child_process.spawn(command, [args], [options])
- `command` {String}要运行的命令
- `args` {Array} 字符串参数列表
- `options` {Object}
- `cwd` {String} 子进程的当前的工作目录
- `stdio` {Array|String} 子进程 stdio 配置. (参阅下文)
- `customFds` {Array} **Deprecated** 作为子进程 stdio 使用的 文件标示符. (参阅下文)
- `env` {Object} 环境变量的键值对
- `detached` {Boolean} 子进程将会变成一个进程组的领导者. (参阅下文)
- `uid` {Number} 设置用户进程的ID. (See setuid(2).)
- `gid` {Number} 设置进程组的ID. (See setgid(2).)
- 返回: {ChildProcess object}
用给定的命令发布一个子进程,带有‘args’命令行参数,如果省略的话,‘args’默认为一个空数组
第三个参数被用来指定额外的设置,默认是:
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{ cwd: undefined,
env: process.env
}
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`cwd`允许你从被创建的子进程中指定一个工作目录. 使用 `env` 去指定在新进程中可用的环境变量.
一个运行 `ls -lh /usr`的例子, 获取`stdout`, `stderr`, 和退出代码:
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ls.on('close', function (code) {
console.log('child process exited with code ' + code);
});
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例子: 一个非常精巧的方法执行 'ps ax | grep ssh'
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grep.on('close', function (code) {
if (code !== 0) {
console.log('grep process exited with code ' + code);
}
});
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检查执行错误的例子:
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child.stderr.setEncoding('utf8');
child.stderr.on('data', function (data) {
if (/^execvp\(\)/.test(data)) {
console.log('Failed to start child process.');
}
});
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注意,当在spawn过程中接收一个空对象,这会导致创建的进程使用空的环境变量而不是使用‘process.env’.这是由于与一个废弃API向后兼容的问题.
`child_process.spawn()` 中的 `stdio` 选项是一个数组,每个索引对应子进程中的一个文件标识符。可以是下列值之一:
1.
`'pipe'` -在子进程与父进程之间创建一个管道,管道的父进程端以 `child_process` 的属性的形式暴露给父进程,如 `ChildProcess.stdio[fd]`。 为 文件标识(fds) 0 - 2 建立的管道也可以通过 ChildProcess.stdin,ChildProcess.stdout 及 ChildProcess.stderr 分别访问。
1.
`'ipc'` - 创建一个IPC通道以在父进程与子进程之间传递 消息/文件标识符。一个子进程只能有最多*一个* IPC stdio 文件标识。 设置该选项激活 ChildProcess.send() 方法。如果子进程向此文件标识符写JSON消息,则会触发 ChildProcess.on("message")。 如果子进程是一个nodejs程序,那么IPC通道的存在会激活process.send()和process.on('message')
1.
`'ignore'` - 不在子进程中设置该文件标识。注意,Node 总是会为其spawn的进程打开 文件标识(fd) 0 - 2。 当其中任意一项被 ignored,node 会打开 `/dev/null` 并将其附给子进程的文件标识(fd)。
1.
`Stream` 对象 - 与子进程共享一个与tty,文件,socket,或者管道(pipe)相关的可读或可写流。 该流底层(underlying)的文件标识在子进程中被复制给stdio数组索引对应的文件标识(fd)
1.
正数 - 该整形值被解释为父进程中打开的文件标识符。他与子进程共享,和`Stream`被共享的方式相似。
1.
`null`, `undefined` - 使用默认值。 对于stdio fds 0,1,2(或者说stdin,stdout和stderr),pipe管道被建立。对于fd 3及往后,默认为`ignore`
作为快捷方式,`stdio` 参数除了数组也可以是下列字符串之一:
- `ignore` - `['ignore', 'ignore', 'ignore']`
- `pipe` - `['pipe', 'pipe', 'pipe']`
- `inherit` - `[process.stdin, process.stdout, process.stderr]` 或 `[0,1,2]`
实例:
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// 开启一个额外的 fd=4 来与提供 startd 风格接口的程序进行交互。
spawn('prg', [], { stdio: ['pipe', null, null, null, 'pipe'] });
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如果 `detached` 选项被设置,则子进程会被作为新进程组的 leader。这使得子进程可以在父进程退出后继续运行。
缺省情况下,父进程会等待脱离了的子进程退出。要阻止父进程等待一个给出的子进程 `child`,使用 `child.unref()` 方法,则父进程的事件循环引用计数中将不会包含这个子进程。
脱离一个长时间运行的进程并将它的输出重定向到一个文件的例子:
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child.unref();
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当使用 `detached` 选项来启动一个长时间运行的进程,该进程不会在后台保持运行,除非向它提供了一个不连接到父进程的 `stdio` 配置。如果继承了父进程的 `stdio`,则子进程会继续附着在控制终端。
有一个已废弃的选项 `customFds` 允许指定特定文件描述符作为子进程的 stdio。该 API 无法移植到所有平台,因此被移除。使用 `customFds` 可以将新进程的 `[stdin, stdout, stderr]` 钩到已有流上;`-1` 表示创建新流。自己承担使用风险。
参阅:`child_process.exec()` 和 `child_process.fork()`
### child_process.exec(command, [options], callback)
- `command` {String} 将要执行的命令,用空格分隔参数
- `options` {Object}
- `cwd` {String} 子进程的当前工作目录
- `env` {Object} 环境变量键值对
- `encoding` {String} 编码(缺省为 'utf8')
- `shell` {String} 运行命令的 shell(UNIX 上缺省为 '/bin/sh',Windows 上缺省为 'cmd.exe'。该 shell 在 UNIX 上应当接受 `-c` 开关,在 Windows 上应当接受 `/s /c` 开关。在 Windows 中,命令行解析应当兼容 `cmd.exe`。)
- `timeout` {Number} 超时(缺省为 0)
- `maxBuffer` {Number} 最大缓冲(缺省为 200*1024)
- `killSignal` {String} 结束信号(缺省为 'SIGTERM')
- `callback` {Function} 进程结束时回调并带上输出
- `error` {Error}
- `stdout` {Buffer}
- `stderr` {Buffer}
- 返回:ChildProcess 对象
在 shell 中执行一个命令并缓冲输出。
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child = exec('cat *.js bad_file | wc -l',
function (error, stdout, stderr) {
console.log('stdout: ' + stdout);
console.log('stderr: ' + stderr);
if (error !== null) {
console.log('exec error: ' + error);
}
});
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回调参数为 `(error, stdout, stderr)`。当成功时,`error` 会是 `null`。当遇到错误时,`error` 会是一个 `Error` 实例,并且 `err.code` 会是子进程的退出代码,同时 `err.signal` 会被设置为结束进程的信号名。
第二个可选的参数用于指定一些选项,缺省选项为:
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{ encoding: 'utf8',
timeout: 0,
maxBuffer: 200*1024,
killSignal: 'SIGTERM',
cwd: null,
env: null }
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如果 `timeout` 大于 0,则当进程运行超过 `timeout` 毫秒后会被终止。子进程使用 `killSignal` 信号结束(缺省为 `'SIGTERM'`)。`maxBuffer` 指定了 stdout 或 stderr 所允许的最大数据量,如果超出这个值则子进程会被终止。
### child_process.execFile(file, args, options, callback)
- `file` {String} 要运行的程序的文件名
- `args` {Array} 字符串参数列表
- `options` {Object}
- `cwd` {String} 子进程的当前工作目录
- `env` {Object} 环境变量键值对
- `encoding` {String} 编码(缺省为 'utf8')
- `timeout` {Number} 超时(缺省为 0)
- `maxBuffer` {Number} 最大缓冲(缺省为 200*1024)
- `killSignal` {String} 结束信号(缺省为 'SIGTERM')
- `callback` {Function} 进程结束时回调并带上输出
- `error` {Error}
- `stdout` {Buffer}
- `stderr` {Buffer}
- 返回:ChildProcess 对象
该方法类似于 `child_process.exec()`,但是它不会执行一个子 shell,而是直接执行所指定的文件。因此它稍微比 `child_process.exec` 精简,参数与之一致。
### child_process.fork(modulePath, [args], [options])
- `modulePath` {String} 子进程中运行的模块
- `args` {Array} 字符串参数列表
- `options` {Object}
- `cwd` {String} 子进程的当前工作目录
- `env` {Object} 环境变量键值对
- `encoding` {String} 编码(缺省为 'utf8')
- `execPath` {String} 创建子进程的可执行文件
- 返回:ChildProcess 对象
该方法是 `spawn()` 的特殊情景,用于派生 Node 进程。除了普通 ChildProcess 实例所具有的所有方法,所返回的对象还具有内建的通讯通道。详见 `child.send(message, [sendHandle])`。
缺省情况下所派生的 Node 进程的 stdout、stderr 会关联到父进程。要更改该行为,可将 `options` 对象中的 `silent` 属性设置为 `true`。
子进程运行完成时并不会自动退出,您需要明确地调用 `process.exit()`。该限制可能会在未来版本里接触。
这些子 Node 是全新的 V8 实例,假设每个新的 Node 需要至少 30 毫秒的启动时间和 10MB 内存,就是说您不能创建成百上千个这样的实例。
`options` 对象中的 `execPath` 属性可以用非当前 `node` 可执行文件来创建子进程。这需要小心使用,并且缺省情况下会使用子进程上的 `NODE_CHANNEL_FD` 环境变量所指定的文件描述符来通讯。该文件描述符的输入和输出假定为以行分割的 JSON 对象。