Unix / Linux 下 nohup 和 & 的区别

Posted 2021-01-07 代码人生- coder for life

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就在刚刚回家的路上，被前同事夺命三连 call 呼唤解决一个问题：为啥放在 crontab 里的命令放在 Shell 会进入假死状态？

那我就问了？什么是假死状态？ 同事说，就是一直不会执行完毕，占着 Shell，不能做其它事情。

多次沟通后，才知道他写的这个是一个守护进程似的死循环程序，一旦启动除非发生意外，否则不会自己退出。

那肯定，很显然，会占着 Shell 啊。

nohup 和 &

我给的最简单的解决方案，就是按下组合键 CTRL+Z 。

其次给的是在执行的命令后添加一个 & 符号。 这个是最简单的后台执行模式，而且 & 号之前有无空格都没多大关系，之后有无空格也没关系。

如果只是告诉它这样，肯定是会出问题的，你能猜到么 ？

大家想到的第一个问题，肯定是退出 Shell 进程就会自动关闭。对的，没错，同事后来给我的答复是退出了进程还存在...囧，我一时不知道怎么解释，山高皇帝远，又没法远程和亲自查看。

但是，同事给我的第一个问题是：为啥一直输出日志啊？

我才想起来，忘记告诉它要 >/dev/null 2&>1 重定向日志。

后来又吧啦吧啦告诉它还可以使用 nohup 把要执行的命令扔到后台。

结果呢？ 不说还好，一说人家就开问了，这两个命令有啥区别啊 ？

啊 ？ 区别？

& 和 nohup 都能把一个任务放在后台运行，但 & 命令会随着退出远程 Shell 而自动停止任务，而 nohup 则会一直继续运行，除非显示杀掉或者重启电脑

等等，这就完了？

我心慌了...只好回来继续查资料了。

Linux 程序生命周期里最重要的三个信号

来，考考大家，我们平时按的最多的两个组合键 CTRL+C 和 CTRL+Z 分别会产生什么信号 ？

当我们退出远程 Shell 时，又会产生什么信号 ？

可以说，Linux 下有很多信号，但真正常用的且能够影响一个程序的信号就只有那么几个，比如

信号	说明
SIGINT	发送给前台进程组中的所有进程。常用于终止正在运行的程序，一般由 CTRL+C 组合键触发
SIGTSTP	发送给前台进程组中的所有进程，常用于挂起并暂停一个进程，一般由 CTRL+Z 组合键触发
SIGHUP	当用户退出 Shell 时，由该 Shell 开启的所有进程都会接收到这个信号，默认动作为终止进程

虽然 SIGINT 和 SIGHUP 的默认动作都一样，但人家是两个不同的信号，一定要牢记，不然等下你会分不清楚 & 和 nohup 的区别的

& 的运行原理

经过上面的解释，想必你应该也清楚了，给任何命令加上 & 就会让该命令在后台执行

比如我们要在当前目录运行一个 Python3 服务器，命令一般如下

[[email protected] ~]$ python3 -mhttp.server 7777
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 7777 (http://0.0.0.0:7777/) ...

这时候会发现，这个命令始终没有退出，我们没法继续在这个 Shell 上做其它事情，怎么办呢 ？

一种就是关闭当前 Shell，然后重新开启一个 Shell 执行相同的命令，并在命令的末尾添加 & 符号

[[email protected] ~]$ python3 -mhttp.server 7777 &
[1] 27203

这时候就会看到，我们的命令并没有占据 Shell 而是返回了一个进程号 [1] 27203。[1] 表示任务 ID，而 27203 则表示进程号，我们可以使用 ps aux | grep python 查看下刚刚的命令是否仍在运行

[[email protected] ~]$ ps aux | grep python
luojianguo       27221   0.0  0.0  4286184    916 s007  S+   10:04下午   0:00.01 grep python
luojianguo       27203   0.0  0.1  4263348   3384 s007  S     9:56下午   0:00.35 /usr/local/Cellar/python/3.7.0/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/Resources/Python.app/Contents/MacOS/Python -mhttp.server 7777

看到 27203 了没有，对就是刚刚我们运行的命令。

至于任务 ID [1] ，在 Linux 中，每一个后台运行的程序，都叫一个任务，当在后台运行时，会分配一个任务 ID

我们可以使用 jobs 命令查看所有后台任务

[[email protected] ~]$ jobs
[1]+  Running                 python3 -mhttp.server 7777 &

这时候我们狂按下 CTRL+C 键会发现一定作用都没有，人家还是静静的运行着，从某些方面说 CTRL+C 发送的 SIGINT 是发送给所有前台进程的，后台运行的收不到也是自然的现象

然后，我们关闭 Shell，并重新打开 Shell，就会发现刚刚运行的后台任务也关闭了

[[email protected] ~]$ ps aux | grep python
luojianguo       27501   0.0  0.0  4295984    660 s000  U+   10:11下午   0:00.00 grep python

因此，可以说 & 运行的后台任务，会接收 SIGHUP 的信号，也就是对 SIGHUP 信号不免疫。

注意，如果你在本地演示，会发现进程还在，因为，本地 Shell 即使全部退出，Shell 会把这些后台任务交给登陆用户的 shell 去打理

nohup 并不会把程序放到后台执行

注意，很多文章都没有解释清楚，包括上面我的说法也是错的

「 nohup 并不会把程序放在后台运行 」

比如，我们使用下面的命令

[[email protected] ~]$ nohup python3 -mhttp.server 7777
appending output to nohup.out

除了提示已经把标准输出和标准错误输出到 nohup.out 文件外，人家还占据着 Shell 呢

如果你这后按下 CTRL+C 键就会发现程序立刻就退出了

[[email protected] ~]$ nohup python3 -mhttp.server 7777
appending output to nohup.out
^C[[email protected] ~]$ 

使用 ps aux | grep python 就会看到刚刚运行的程序没了

[[email protected] ~]$ ps aux | grep python
luojianguo       27911   0.0  0.0  4258468    188 s001  U+   10:42下午   0:00.00 grep python

nohup 的真正作用是让程序忽略 SIGHUP 信号

nohup 命令的作用就是让程序忽略 SIGHUP 信号，但这里有一个前提，就是进程首先是在后台运行的，而不是暂停或挂起的

我们演示下一下，使用下面的命令运行一个 nohup

[[email protected] ~]$ nohup python3 -mhttp.server 7777
appending output to nohup.out

然后按下使用 CTRL+Z 命令先挂起当前 nohup 的命令

[[email protected] ~]$ nohup python3 -mhttp.server 7777
appending output to nohup.out
[1]+  Stopped                 nohup python3 -mhttp.server 7777

可以看到我们的程序在后台是暂停的，但没有退出，如果我们使用 exit 命令，会提示有停止任务

[[email protected] ~]$ exit
logout
There are stopped jobs.

如果在此输入 exit 就会直接退出 Shell 并且会把所有的已经停止的程序关闭

[[email protected] ~]$ exit
logout
Saving session...
...copying shared history...
...saving history...truncating history files...
...completed.
[进程已完成]

然后我们重新开启一个 Shell 并使用 ps aux 命令，就会什么也看不到

[[email protected] ~]$ ps aux | grep python
luojianguo       28095   0.0  0.0  4295400    936 s000  S+   10:57下午   0:00.01 grep python

结合 nohup 和 &

如果我们过结合两者，比如使用下面的命令

[[email protected] ~]$ nohup python3 -mhttp.server 7777 &
[1] 28097
[[email protected] ~]$ appending output to nohup.out

然后我们运行 exit 命令退出当前 Shell

[y[email protected] ~]$ appending output to nohup.out
exit
logout
Saving session...
...copying shared history...
...saving history...truncating history files...
...completed.

打开一个新的 Shell，输入 ps aux | grep python，就会发现之前的程序还存在

luojianguo       28171   0.0  0.0  4295984    668 s000  U+   10:59下午   0:00.00 grep python
luojianguo       28097   0.0  0.3  4271284  12556   ??  S    10:58下午   0:00.26 /usr/local/Cellar/python/3.7.0/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/Resources/Python.app/Contents/MacOS/Python -mhttp.server 7777

神奇吧

后记

真的很坑，我一直以为这两个命令都是用来把前台程序放到后台的，结果不是

1. 只有 & 是把前台程序放到后台的
2. nohup 只是把让正在运行的程序忽略 SIGHUP 信号而已

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