Node.js v0.10.31API手册-子进程

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子进程

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。

事件: 'error'

• err {Error Object} 错误。

发生于：

1. 进程不能被创建, 或者
2. 进程不能被终止掉, 或者
3. 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

示例：

var spawn = require('child_process').spawn,
    grep  = spawn('grep', ['ssh']);

console.log('Spawned child pid: ' + grep.pid);
grep.stdin.end();

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

var spawn = require('child_process').spawn,
    grep  = spawn('grep', ['ssh']);

grep.on('close', function (code, signal) {
  console.log('child process terminated due to receipt of signal '+signal);
});

// 将SIGHUP发送给进程
grep.kill('SIGHUP');

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.connected

• 方法`.disconnect' 被调用之后，Boolean 将被设置为false。

若 .connected 为flase，将不再发送消息。

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。

示例：

var cp = require('child_process');

var n = cp.fork(__dirname + '/sub.js');

n.on('message', function(m) {
  console.log('PARENT got message:', m);
});

n.send({ hello: 'world' });

然后是子进程脚本的代码,  'sub.js'  代码如下:

process.on('message', function(m) {
  console.log('CHILD got message:', m);
});

process.send({ foo: 'bar' });

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。

示例: 发送一个server对象

这是一个发送一个server对象的示例：

var child = require('child_process').fork('child.js');

// 开启一个server对象，并发送句柄。
var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {
  socket.end('handled by parent');
});
server.listen(1337, function() {
  child.send('server', server);
});

同时子进程将会以如下方式接收到这个server对象:

process.on('message', function(m, server) {
  if (m === 'server') {
    server.on('connection', function (socket) {
      socket.end('handled by child');
    });
  }
});

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。

var normal = require('child_process').fork('child.js', ['normal']);
var special = require('child_process').fork('child.js', ['special']);

// 开启service同时将套接字发送给子进程
var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {

  // 若是VIP
  if (socket.remoteAddress === '74.125.127.100') {
    special.send('socket', socket);
    return;
  }
  // just the usual dudes
  normal.send('socket', socket);
});
server.listen(1337);

child.js  文件代码如下:

process.on('message', function(m, socket) {
  if (m === 'socket') {
    socket.end('You were handled as a ' + process.argv[2] + ' person');
  }
});

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时间‘.maxConnections’。

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()’

'disconnect' 事件是当进程没有收到通知时最有可能立即发送通知的方法。

注意：你也可以在子进程与父进程有IPC连接时回调process.disconnect()(例如fork())。

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:

{ cwd: undefined,
  env: process.env
}

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的示例, 获取stdout, stderr, 和退出代码:

var spawn = require('child_process').spawn,
    ls    = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);

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

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

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

示例: 一个非常精巧的方法执行 'ps ax | grep ssh'

var spawn = require('child_process').spawn,
    ps    = spawn('ps', ['ax']),
    grep  = spawn('grep', ['ssh']);

ps.stdout.on('data', function (data) {
  grep.stdin.write(data);
});

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

ps.on('close', function (code) {
  if (code !== 0) {
    console.log('ps process exited with code ' + code);
  }
  grep.stdin.end();
});

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

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

grep.on('close', function (code) {
  if (code !== 0) {
    console.log('grep process exited with code ' + code);
  }
});

检查执行错误的例子:

var spawn = require('child_process').spawn,
    child = spawn('bad_command');

child.stderr.setEncoding('utf8');
child.stderr.on('data', function (data) {
  if (/^execvp\(\)/.test(data)) {
    console.log('Failed to start child process.');
  }
});

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。

2. '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')

3. '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）。

4. 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）

5. 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。

6. 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] or [0,1,2]

示例：

var spawn = require('child_process').spawn;

// Child will use parent's stdios
spawn('prg', [], { stdio: 'inherit' });

// Spawn child sharing only stderr
spawn('prg', [], { stdio: ['pipe', 'pipe', process.stderr] });

// Open an extra fd=4, to interact with programs present a
// startd-style interface.
spawn('prg', [], { stdio: ['pipe', null, null, null, 'pipe'] });

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。

默认情况下，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示例：

 var fs = require('fs'),
     spawn = require('child_process').spawn,
     out = fs.openSync('./out.log', 'a'),
     err = fs.openSync('./out.log', 'a');

 var child = spawn('prg', [], {
   detached: true,
   stdio: [ 'ignore', out, err ]
 });

 child.unref();

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（默认为 'utf8'）
  • shell {String} 运行命令的 shell（UNIX 上默认为 '/bin/sh'，Windows 上默认为 '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（默认为 0）
  • maxBuffer {Number} 最大缓冲（默认为 200*1024）
  • killSignal {String} 结束信号（默认为 '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。

var exec = require('child_process').exec,
    child;

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);
    }
});

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，默认选项为：

{ encoding: 'utf8',
  timeout: 0,
  maxBuffer: 200*1024,
  killSignal: 'SIGTERM',
  cwd: null,
  env: null }

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（默认为  '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（默认为 'utf8'）
  • timeout {Number} 超时（默认为 0）
  • maxBuffer {Number} 最大缓冲（默认为 200*1024）
  • killSignal {String} 结束信号（默认为 '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（默认为 '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]) 。

默认情况下所派生的 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，并且默认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。