多进程架构 child_process

Posted 2023-04-11

参考技术A

面对单进程单线程对多核使用不足的问题，理想状态下每个进程各自利用一个cpu，以此实现多核CPU的利用，nodejs为我们提供了child_process.fork()函数供我们实现进程的复制。

work.js

master.js

通过fork复制的进程都是一个独立的进程，这个进程中有着独立而全新的V8实例。它需要至少30毫秒的启动事件和至少10MB的内存。切记fork()进程是昂贵的。node只是通过事件驱动的方式在单线程上解决了大并发的问题，这里启动多个进程只是为了充分将CPU的资源利用起来，而不是为了解决并发问题

child_process模块给予node可以随意创建子进程（child_process）的能力，它提供了4个方法来创建子进程

spawn（）与 exec（）, execFile（）不同的是，后两者创建时可以指定timeout属性设置超时时间，一旦创建的进程运行超过设定的时间将会被杀死
exec（）与 execFile（）不同的是，exec（）适合执行已有的命令，execFile（）适合执行文件。
exec（），execFile（），fork（）都是spawn（）的延申

主线程与工作线程之间通过 onmessage（）和 postMessage（）进行通信，子进程对象则由 send（）方法实现主进程向子进程发送数据，message事件实现收听子进程发来的数据

为实现父子进程之间的通信，父进程与子进程之间会创建IPC通道，父子之间才能通过message和send（）进行通信

parent.js

child.js

IPC 的全程是 Inter-Process Communication , 即进程间通信。进程间通信的目的是为了让不同的进程能够互相访问资源并进行协调工作。Node中实现IPC的是管道（PIPE）技术。

句柄是一种可以用来表示资源的引用，它的内容包含了指向对象的文件描述符。

主进程

子进程

node之子线程child_process模块

　　node.js是基于单线程模型架构，这样的设计可以带来高效的CPU利用率，但是无法却利用多个核心的CPU，为了解决这个问题，node.js提供了child_process模块，用于新建子进程，子进程的运行结果储存在系统缓存之中（最大200KB），等到子进程运行结束以后，主进程再用回调函数读取子进程的运行结果。由此来实现对多核CPU的利用，且可以实现简单又使实用的非阻塞操作。

1、 exec（）

exec()方法用于执行bash命令，它的参数是一个命令字符串。

const exec = require(‘child_process‘).exec;

var ls = exec(‘ls -l‘, (error, stdout, stderr)=> {
  if (error) {
    console.log(error.stack);
    console.log(‘Error code: ‘ + error.code);
  }
  console.log(‘Child Process STDOUT: ‘ + stdout);
});

　

上面代码的exec方法用于新建一个子进程，然后缓存它的运行结果，运行结束后调用回调函数。

exec方法最多可以接受两个参数，
第一个参数是所要执行的shell命令，
第二个参数是回调函数，该函数接受三个参数，分别是发生的错误、标准输出的显示结果、标准错误的显示结果

　

2、execFile()

execFile方法直接执行特定的程序，参数作为数组传入，不会被bash解释，因此具有较高的安全性。

const child_process = require(‘child_process‘);

var path = ".";
child_process.execFile(‘/bin/ls‘, [‘-l‘, path], function (err, result) {
    console.log(result)
});

　　

3、spawn（）

spawn方法创建一个子进程来执行特定命令，用法与execFile方法类似，但是没有回调函数，只能通过监听事件，来获取运行结果。它属于异步执行，适用于子进程长时间运行的情况。

const child_process = require(‘child_process‘);
var child = child_process.spawn( command );
child.stdout.on(‘data‘, (data) =>{
	console.log(data);
});

　

4、fork()

5、官网地址