Node.js进程控制实战：命令行、权限降权与子进程通信

Node.js具备感知和控制自身运行环境及状态的能力，同时能够创建子进程并与之协同工作。这种机制使得Node.js能够将多个程序组合在一起共同完成任务，在其中扮演胶水与调度器的角色。由于进程管理相关的API单独介绍较为枯燥，下文将从典型应用场景出发，逐一介绍关键API的具体用法。

如何获取命令行参数

在Node.js中，可以通过process.argv来获取命令行参数。需要注意的是，node执行程序路径和主模块文件路径会固定占据argv[0]和argv[1]这两个位置，而实际的第一个命令行参数是从argv[2]开始的。为了让argv的使用更加自然，建议按以下方式进行处理。

function main(argv) {
    // ...
}

main(process.argv.slice(2));

如何退出程序

通常情况下，程序执行完所有任务后会正常退出，此时程序的退出状态码为0。如果程序运行过程中发生异常而崩溃，其退出状态码将不等于0。若在代码中捕获了异常，但认为程序不应继续运行需立即退出，且需要将退出状态码设置为指定数字（例如1），可采用如下方式实现。

try {
    // ...
} catch (err) {
    // ...
    process.exit(1);
}

如何控制输入输出

Node.js程序的标准输入流（stdin）、标准输出流（stdout）和标准错误流（stderr）分别对应process.stdin、process.stdout和process.stderr。其中，前者为只读数据流，后两者为只写数据流，对它们的操作遵循数据流的操作规范。例如，console.log可以按照以下方式实现。

function log() {
    process.stdout.write(
        util.format.apply(util, arguments) + '\n');
}

如何降权

在Linux系统下，监听1024以下端口需要使用root权限。然而，完成端口监听后若继续以root权限运行程序存在安全隐患，因此最好能将权限降低。以下是一个降权的示例。

http.createServer(callback).listen(80, function () {
    var env = process.env,
        uid = parseInt(env['SUDO_UID'] || process.getuid(), 10),
        gid = parseInt(env['SUDO_GID'] || process.getgid(), 10);

    process.setgid(gid);
    process.setuid(uid);
});

上例中有几点需要注意：

如果是通过sudo获取root权限的，运行程序的用户的UID和GID保存在环境变量SUDO_UID和SUDO_GID中。如果是通过chmod +s方式获取root权限的，运行程序的用户的UID和GID可直接通过process.getuid和process.getgid方法获取。
process.setuid和process.setgid方法只接受number类型的参数。
降权时必须先降GID再降UID，否则顺序反过来的话就没权限更改程序的GID了。

如何创建子进程

以下是一个创建Node.js子进程的示例。

var child = child_process.spawn('node', [ 'xxx.js' ]);

child.stdout.on('data', function (data) {
    console.log('stdout: ' + data);
});

child.stderr.on('data', function (data) {
    console.log('stderr: ' + data);
});

child.on('close', function (code) {
    console.log('child process exited with code ' + code);
});

上例中使用了.spawn(exec, args, options)方法，该方法支持三个参数。第一个参数是执行文件路径，可以是执行文件的相对或绝对路径，也可以是根据PATH环境变量能找到的执行文件名。第二个参数中，数组中的每个成员都按顺序对应一个命令行参数。第三个参数可选，用于配置子进程的执行环境与行为。

另外，上例中虽然通过子进程对象的.stdout和.stderr访问子进程的输出，但通过options.stdio字段的不同配置，可以将子进程的输入输出重定向到任何数据流上，或者让子进程共享父进程的标准输入输出流，或者直接忽略子进程的输入输出。

进程间如何通讯

在Linux系统下，进程之间可以通过信号互相通信。以下是一个示例。

/* parent.js */
var child = child_process.spawn('node', [ 'child.js' ]);

child.kill('SIGTERM');

/* child.js */
process.on('SIGTERM', function () {
    cleanUp();
    process.exit(0);
});

在上例中，父进程通过.kill方法向子进程发送SIGTERM信号，子进程监听process对象的SIGTERM事件响应信号。不要被.kill方法的名称迷惑了，该方法本质上是用来给进程发送信号的，进程收到信号后具体要做啥，完全取决于信号的种类和进程自身的代码。

另外，如果父子进程都是Node.js进程，就可以通过IPC（进程间通讯）双向传递数据。以下是一个示例。

/* parent.js */
var child = child_process.spawn('node', [ 'child.js' ], {
        stdio: [ 0, 1, 2, 'ipc' ]
    });

child.on('message', function (msg) {
    console.log(msg);
});

child.send({ hello: 'hello' });

/* child.js */
process.on('message', function (msg) {
    msg.hello = msg.hello.toUpperCase();
    process.send(msg);
});

可以看到，父进程在创建子进程时，在options.stdio字段中通过ipc开启了一条IPC通道，之后就可以监听子进程对象的message事件接收来自子进程的消息，并通过.send方法给子进程发送消息。在子进程这边，可以在process对象上监听message事件接收来自父进程的消息，并通过.send方法向父进程发送消息。数据在传递过程中，会先在发送端使用JSON.stringify方法序列化，再在接收端使用JSON.parse方法反序列化。

如何守护子进程

守护进程一般用于监控工作进程的运行状态，在工作进程不正常退出时重启工作进程，保障工作进程不间断运行。以下是一种实现方式。

/* daemon.js */
function spawn(mainModule) {
    var worker = child_process.spawn('node', [ mainModule ]);

    worker.on('exit', function (code) {
        if (code !== 0) {
            spawn(mainModule);
        }
    });
}

spawn('worker.js');

可以看到，工作进程非正常退出时，守护进程立即重启工作进程。

到此这篇关于NodeJS感知和控制自身进程的运行环境和状态的文章就介绍到这了,更多相关NodeJS感知和控制自身进程内容请搜索本站以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持本站！

Node.js进程管理与控制：从命令行参数到子进程守护