一文探究Node中的的进程与子进程

1. Node中的进程概述

在Node中，进程是一个指向正在运行的程序的分离体。每一个进程在操作系统中都有一个唯一的PID（进程ID）。进程是一个独立的内存空间，有自己的堆和栈以及全局变量和局部变量。在Node中，使用process全局对象可以获取当前Node进程的信息。

console.log(process.pid);  // 输出当前进程的PID
console.log(process.cwd());  // 输出当前进程的工作目录

2. Node中的子进程

Node对于处理进程和子进程提供了相应的模块，其中child_process模块是专门用来创建和管理子进程的。

2.1 子进程的创建

Node提供了两种方式来创建子进程：spawn和exec。

spawn()方法适用于处理大量的数据，因为它是异步的且无需等待子进程完成就会返回一个数据流。

const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('ls', ['-lh', '/usr']);
ls.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`stdout: ${data}`);
});
ls.stderr.on('data', (data) => {
  console.error(`stderr: ${data}`);
});
ls.on('close', (code) => {
  console.log(`child process exited with code ${code}`);
});

exec()方法是在一个shell中执行命令，并且结果会缓存到内存中，适用于处理少量的数据。

const { exec } = require('child_process');
exec('ls -lh /usr', (error, stdout, stderr) => {
  if (error) {
    console.error(`exec error: ${error}`);
    return;
  }
  console.log(`stdout: ${stdout}`);
  console.error(`stderr: ${stderr}`);
});

2.2 子进程的通信

子进程与父进程之间可以进行通信，一般有三种方式：标准输入输出，事件和共享文件。

2.2.1 标准输入输出

子进程和父进程之间可以通过stdio（标准输入输出）进行交流。默认情况下，子进程的stdio流会被继承到父进程中。

const { spawn } = require('child_process');
const child = spawn('wc');
process.stdin.pipe(child.stdin);
child.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`child stdout:\n${data}`);
});

在以上代码中，当父进程写入标准输入时，子进程会读取数据并返回计算结果。

2.2.2 事件

子进程可以通过触发事件来与父进程通信，例如：message事件、exit事件等等。

const { spawn } = require('child_process');
const child = spawn('node', ['child.js']);
child.on('exit', function (code, signal) {
    console.log('child process exited with ' + `code ${code} and signal ${signal}`);
});
child.stdout.on('data', function (data) {
    console.log('stdout: ' + data);
});

在以上代码中，子进程触发exit事件后，父进程会接收到事件并输出相应的消息。另外，子进程所输出的消息可以通过stdout事件进行监听并获取。

2.2.3 共享文件

在子进程运行时，它可以访问父进程中的所有文件，因此可以通过共享文件来实现进程间通信。

const { fork } = require('child_process');
const child = fork('child.js');
child.send({ hello: 'world' });
child.on('message', (message) => {
  console.log('Parent rx:' + message);
});

在以上代码中，fork创建的子进程通过send方法向父进程发送消息，父进程监听message事件并输出相应的消息。

3. 总结

Node中的进程和子进程在应用开发中扮演着不可或缺的角色，了解进程和子进程的原理以及适用场景，可以帮助我们更好地理解Node的运行机制，并优化程序的运行效率。