本文详解 Node.js 中 child_process 模块的三大核心方法:spawn、exec 和 execFile。通过获取内存信息、调用天气 API、执行带参 Shell 脚本及 Python 脚本的完整代码示例,展示如何在 Node.js 中高效调用外部程序与系统命令,实现多语言混合编程。
Node.js 子进程 API 概览
不同编程语言各有优势,结合使用可各取所长,提升执行效率或简化实现。Node.js 通过子进程(child_process)与系统交互,其文档地址为 http://nodejs.org/api/child_process.html。Node.js 子进程提供了与系统交互的重要接口,其主要 API 包括:标准输入、标准输出及标准错误输出的接口。
Node.js 子进程提供了与系统交互的重要接口,其主要 API 包括:
标准输入、标准输出及标准错误输出的接口。
具体接口与方法如下: - 通过 child.stdin 获取标准输入 - 通过 child.stdout 获取标准输出 - 通过 child.stderr 获取标准错误输出 - 通过 child.pid 获取子进程 ID - 使用 child_process.spawn(cmd, args=[], [options]) 生成子进程 - 使用 child_process.exec(cmd, [options], callback) 直接执行系统命令 - 使用 child_process.execFile(file, [args], [options], [callback]) 调用脚本文件 - 使用 child.kill(signal='SIGTERM') 杀死进程
接下来通过具体实例进行演示,这些示例非常实用。
调用系统命令:spawn 方法
1、利用子进程调用系统命令(获取系统内存使用情况)
新建 Node.js 文件,命名为 cmd_spawn.js,代码如下:
代码如下:
var spawn = require('child_process').spawn;
free = spawn('free', ['-m']);
// 捕获标准输出并将其打印到控制台
free.stdout.on('data', function (data) {
console.log('standard output:\n' + data);
});
// 捕获标准错误输出并将其打印到控制台
free.stderr.on('data', function (data) {
console.log('standard error output:\n' + data);
});
// 注册子进程关闭事件
free.on('exit', function (code, signal) {
console.log('child process eixt ,exit:' + code);
});
运行该脚本与直接运行命令 'free -m' 的结果完全一致。

执行系统命令:exec 方法
2、执行系统命令(child_process.exec())
该方法非常常用,功能比 spawn 稍强。例如,我常关注天气,现在通过 curl 调用天气接口获取 JSON 格式数据,并直接打印输出(此处未做额外处理)。
新建 Node.js 文件,命名为 cmd_exec.js:
代码如下:
var exec = require('child_process').exec;
var cmdStr = 'curl http://www.weather.com.cn/data/sk/101010100.html';
exec(cmdStr, function(err,stdout,stderr){
if(err) {
console.log('get weather api error:'+stderr);
} else {
/*
该 stdout 的内容即为 curl 返回的数据:
{"weatherinfo":{"city":"北京","cityid":"101010100","temp":"3","WD":"西北风","WS":"3级","SD":"23%","WSE":"3","time":"21:20","isRadar":"1","Radar":"JC_RADAR_AZ9010_JB","njd":"暂无实况","qy":"1019"}}
*/
var data = JSON.parse(stdout);
console.log(data);
}
});
直接 curl 获取的结果与通过脚本运行得到的结果完全相同。

调用 Shell 脚本:execFile 方法
3、调用传参数的 Shell 脚本(child_process.execFile())
首先需要准备一个 Shell 脚本。例如,连接到服务器修改密码,需要提供 IP、用户名、新密码和旧密码。新建 Shell 脚本文件 change_password.sh:
代码如下:
#!/bin/sh
IP=""
NAME=""
PASSWORD=""
NEWPASSWORD=""
while getopts "H:U:P:N:" arg #选项后面的冒号表示该选项需要参数
do
case $arg in
H)
IP=$OPTARG
;;
U)
NAME=$OPTARG
;;
P)
PASSWORD=$OPTARG
;;
N)
NEWPASSWORD=$OPTARG
;;
?) #当有不认识的选项的时候arg为?
echo "含有未知参数"
exit 1
;;
esac
done
#先获取userid
USERID=`/usr/bin/ipmitool -I lanplus -H $IP -U $NAME -P $PASSWORD user list | grep root | awk '{print $1}'`
# echo $USERID
#根据userid来修改密码
/usr/bin/ipmitool -I lanplus -H $IP -U $NAME -P $PASSWORD user set password $USERID $NEWPASSWORD
接着准备一个 Node.js 文件来调用该 Shell 脚本,命名为 file_changepwd.js:
代码如下:
var callfile = require('child_process');
var ip = '1.1.1.1';
var username = 'test';
var password = 'pwd';
var newpassword = 'newpwd';
callfile.execFile('change_password.sh',['-H', ip, '-U', username, '-P', password, '-N', newpassword],null,function (err, stdout, stderr) {
callback(err, stdout, stderr);
});
此处不便展示运行结果,但可以保证该脚本经过测试且有效。
了解上述内容后,调用 Python 脚本便不再复杂,本质上也是执行命令。
调用 Python 脚本
4、调用 Python 脚本(Python 脚本本身支持传参)
此处插入一个说明,以下代码简要介绍 Python 传参方式:
代码如下:
# -*-coding:utf-8 -*-
'''
需要模块:sys
参数个数:len(sys.argv)
脚本名: sys.argv[0]
参数1: sys.argv[1]
参数2: sys.argv[2]
'''
import sys
print u"脚本名:", sys.argv[0]
for i in range(1, len(sys.argv)):#这里参数从1开始
print u"参数", i, sys.argv[i]
运行结果:

再准备一个 Node.js 文件来调用该 Python 脚本(我对 py_test.py 做了修改,见下文),命名为 file_python.js:
代码如下:
var exec = require('child_process').exec;
var arg1 = 'hello'
var arg2 = 'jzhou'
exec('python py_test.py '+ arg1+' '+arg2+' ',function(error,stdout,stderr){
if(stdout.length >1){
console.log('you offer args:',stdout);
} else {
console.log('you don\'t offer args');
}
if(error) {
console.info('stderr : '+stderr);
}
});
py_test.py内容如下:
# -*-coding:utf-8 -*-
import sys
print sys.argv
运行结果如下:

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