Node.js是基于單線程模型架構(gòu)的，它能夠擁有高效的CPU利用率，卻限制了多個核心CPU的使用，為此，Node.js提供了child_process 模塊以通過多線程來實現(xiàn)對多核CPU的使用。

穩(wěn)定性: 3 - 穩(wěn)定

Node通過child_process模塊提供了popen(3)數(shù)據(jù)流。

它能在非阻塞的方式中，通過stdin,stdout和stderr傳遞數(shù)據(jù)。 

請注意：某些程序使用內(nèi)部線性緩沖I/O， 它并不妨礙node.js，只是你發(fā)送給子進程的數(shù)據(jù)不會被立即取消。

你可以使用require('child_process').spawn()或require('child_process').fork()創(chuàng)建一個子進程。這兩種方法有區(qū)別，在下文中將進行解釋。

開發(fā)過程中查看synchronous counterparts效率會更高。

類: ChildProcess

ChildProcess是一個EventEmitter。

子進程有三個相關(guān)的流child.stdin,child.stdout和child.stderr。他們可能和會父進程的stdiostreams共享，也可作為獨立的對象。

不能直接調(diào)用ChildProcess類，使用spawn(),exec(),execFile()或fork()方法來創(chuàng)建子進程的實例。

事件: 'error'

• err {Error Object}錯誤。

發(fā)生于:

1. 無法創(chuàng)建進程。
2. 無法殺死進程。
3. 無論什么原因?qū)е陆o子進程發(fā)送消息失敗。

注意：exit事件有可能在錯誤發(fā)生后調(diào)用，也可能不調(diào)用，所以如果你監(jiān)聽這兩個事件來觸發(fā)函數(shù)，記得預防函數(shù)會被調(diào)用2次。

參考ChildProcess#kill()和ChildProcess#send()。

事件: 'exit'

• code {Number} 退出代碼, 正常退出時才有效。
• signal {String} 如果是被父進程殺死，則它為傳遞給子進程的信號

子進程結(jié)束的時候觸發(fā)這個事件。如果子進程正常終止，則code為最終的退出代碼，否則為null。如果是由signal引起的終止，則signal為字符串，否則為 null。

注意：子進程的stdio流可能仍為開啟模式。

注意，node為'SIGINT'和'SIGTERM' 建立句柄，所以當信號來臨的時候，他們不會終止而是退出。

參靠waitpid(2)。

事件: 'close'

• code{Number} 退出代碼, 正常退出時才有效。
• signal{String} 如果是被父進程殺死，則它為傳遞給子進程的信號。

子進程里所有stdio流都關(guān)閉時觸發(fā)這個事件。要和'exit'區(qū)分開，因為多進程可以共享一個stdio流。

Event: 'disconnect'

父進程或子進程中調(diào)用.disconnect()方法后觸發(fā)這個事件。斷開后不會在互發(fā)消息，并且.connected屬性值為false。

Event: 'message'

• message{Object} 一個解析過的JSON對象，或者一個原始值。
• sendHandle{Handle object} 一個Socket或Server對象

通過.send(message, [sendHandle])傳遞消息。

child.stdin

• {Stream object}

子進程的stdin是Writable Stream（可寫流）。如果子進程在等待輸入，它就會暫停直到通過調(diào)用end()來關(guān)閉。

child.stdin是child.stdio[0]的縮寫。這兩個都指向同一個對象，或者null。

child.stdout

• {Stream object}

子進程的stdout是Readable Stream（可讀流）。

child.stdout是 child.stdio[1]的縮寫。 這兩個都指向同一個對象，或者null。

child.stderr

• {Stream object}

子進程的stderr是Readable Stream（可寫流）。

child.stderr是child.stdio[2]縮寫。這兩個都指向同一個對象，或者null。

child.stdio

• {Array}

子進程的管道數(shù)組和spawn的stdio里設(shè)置為'pipe' 的內(nèi)容次序相對應。

注意，流[0-2]也能分別用ChildProcess.stdin、ChildProcess.stdout和ChildProcess.stderrNote來表示。

在下面的例子里，只有子進程的fd1設(shè)置為pipe管道，所以父進程的child.stdio[1]是流（stream），數(shù)組里其他值為null。

child = child_process.spawn("ls", {
    stdio: [
      0, // use parents stdin for child
      'pipe', // pipe child's stdout to parent
      fs.openSync("err.out", "w") // direct child's stderr to a file
    ]
});

assert.equal(child.stdio[0], null);
assert.equal(child.stdio[0], child.stdin);

assert(child.stdout);
assert.equal(child.stdio[1], child.stdout);

assert.equal(child.stdio[2], null);
assert.equal(child.stdio[2], child.stderr);

child.pid

• {Integer}

子進程的PID。

例子:

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

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

child.connected

• {Boolean} 調(diào)用`.disconnect'后設(shè)置為false

如果.connected為 false，消息不再可用。

child.kill([signal])

• signal{String}

發(fā)送信號給子進程。如果沒有參數(shù)，會發(fā)送'SIGTERM'，參見signal(7)里的可用的信號列表。

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);
});

// send SIGHUP to process
grep.kill('SIGHUP');

當信號無法傳遞的時候會觸發(fā)'error'事件。給已經(jīng)終止的進程發(fā)送信號不會觸發(fā)'error'事件，但是可以能引起不可預知的后果: 因為有可能PID (進程ID) 已經(jīng)重新分配給其他進程，信號就會被發(fā)送到新的進程里，無法想象這樣會引發(fā)什么樣的事情。

注意：當函數(shù)調(diào)用kill信號的時候，它實際并并不會殺死進程，只是發(fā)送信號給進程。

參見kill(2)

child.send(message[, sendHandle])

• message{Object}
• sendHandle{Handle object}

使用child_process.fork()的時候，你能用child.send(message, [sendHandle])給子進程寫數(shù)據(jù)，子進程通過'message'接收消息。

例如:

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' });

子進程的代碼'sub.js' :

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

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

子進程代碼里的process對象擁有send()方法，當它通過信道接收到信息時會觸發(fā)，并返回對象。

注意：父進程和子進程send()是同步的，不要用來發(fā)送大塊的數(shù)據(jù)（可以用管道來代替，參見child_process.spawn)。

不過發(fā)送{cmd: 'NODE_foo'}消息是特殊情況。所有包含NODE_前綴的消息都不會被觸發(fā)，因為它們是node的內(nèi)部的核心消息，它們會在internalMessage事件里觸發(fā)，盡量避免使用這個特性。

child.send()里的sendHandle屬性用來發(fā)送TCP服務或socket對象給其他的進程，子進程會用接收到的對象作為message事件的第二個參數(shù)。

如果不能發(fā)出消息會觸發(fā)'error'事件，比如子進程已經(jīng)退出。

例子: 發(fā)送 server 對象

以下是例子:

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

// Open up the server object and send the handle.
var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {
  socket.end('handled by parent');
});
server.listen(1337, function() {
  child.send('server', server);
});

子進程將會收到這個server對象:

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

注意，現(xiàn)在父子進程共享了server，某些連接會被父進程處理，某些會被子進程處理。

dgram服務器，工作流程是一樣的，監(jiān)聽的是message事件，而不是connection，使用server.bind而不是server.listen。(目前僅支持UNIX平臺)

例子: 發(fā)送 socket 對象

以下是發(fā)送socket對象的例子。他將會創(chuàng)建2個子線程，并且同時處理連接，一個將遠程地址74.125.127.100當做VIP發(fā)送到一個特殊的子進程，另外一個發(fā)送到正常進程。var normal=require('child_process').fork('child.js', ['normal']);var special = require('child_process').fork('child.js', ['special']);

// Open up the server and send sockets to child
var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {

  // if this is a 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代碼如下:

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

注意，當socket發(fā)送給子進程后，如果這個socket被銷毀，父進程不再跟蹤它，相應的.connections屬性會變?yōu)?code>null。這種情況下，不建議使用 .maxConnections。

child.disconnect()

關(guān)閉父子進程間的所有IPC通道，能讓子進程優(yōu)雅的退出。調(diào)用這個方法后，父子進程里的.connected標志會變?yōu)?code>false，之后不能再發(fā)送消息。

當進程里沒有消息需要處理的時候，會觸發(fā)'disconnect'事件。

注意，在子進程還有IPC通道的情況下（如fork()），也可以調(diào)用process.disconnect()來關(guān)閉它。

創(chuàng)建異步處理

這些方法遵從常用的異步處理模式（比如回調(diào)，或者返回一個事件處理）。

child_process.spawn(command[, args][, options])

• command {String} 要運行的命令
• args {Array} 字符串參數(shù)表
• options {Object}
  • cwd {String} 子進程的工作目錄
  • env {Object} 環(huán)境
  • stdio {Array|String} 子進程的stdio配置。
  • customFds {Array} Deprecated 作為子進程stdio使用的文件標示符。
  • detached {Boolean} 子進程將會變成一個進程組的領(lǐng)導者。
  • uid {Number} 設(shè)置用戶進程的ID。(參見setuid(2))
  • gid {Number} 設(shè)置進程組的ID。(參見 setgid(2))
• 返回: {ChildProcess object}

用指定的command發(fā)布一個子進程，args是命令行參數(shù)。如果忽略，args是空數(shù)組。

第三個參數(shù)用來指定附加設(shè)置，默認值:

{ cwd: undefined,
  env: process.env
}

創(chuàng)建的子進程里使用cwd指定工作目錄，如果沒有指定，默認繼承自當前的工作目錄。

使用env來指定新進程可見的環(huán)境變量。默認是process.env。

例如，運行ls -lh /usr，獲取stdout,stderr和退出代碼:

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);
});

例如:通過一個非常精巧的方法執(zhí)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);
  }
});

options.stdio

stdio可能是以下幾個參數(shù)之一:

• 'pipe'-['pipe', 'pipe', 'pipe']，默認值
• 'ignore'-['ignore', 'ignore', 'ignore']
• 'inherit'-[process.stdin, process.stdout, process.stderr]或[0,1,2]

child_process.spawn()里的'stdio'參數(shù)是一個數(shù)組，它和子進程的fd相對應，它的值如下:

1. 'pipe'- 創(chuàng)建在父進程和子進程間的pipe。管道的父進程端以child_process的屬性形式暴露給父進程，例如ChildProcess.stdio[fd]。為fds 0 - 2創(chuàng)建的管道也可以通過ChildProcess.stdin，ChildProcess.stdout和ChildProcess.stderr來獨立的訪問。

2. 'ipc'- 在父進程和子進程間創(chuàng)建一個IPC通道來傳遞消息/文件描述符。一個子進程最多有1個IPC stdio文件標識。設(shè)置這個選項會激活ChildProcess.send() 方法。如果子進程向此文件標識寫入JSON消息，則會觸發(fā)ChildProcess.on('message') 。如果子進程是Node.js程序，那么IPC通道會激活process.send()和 process.on('message')。

3. 'ignore'- 在子進程里不要設(shè)置這個文件標識，需要注意，Node總會為其spawn的進程打開fd 0-2。如果任何一個被ignored，node將會打開/dev/null并賦給子進程的fd。

4. Stream對象 - 共享一個tty、file、socket或刷（pipe）可讀或可寫流給子進程。該流底層（underlying）的文件標識在子進程中被復制給stdio數(shù)組索引對應的文件標識（fd）。

5. 正數(shù) - 這個整數(shù)被理解為一個在父進程中打開的文件標識，它和子進程共享，就和共享Stream對象類似。

6. null,undefined- 使用默認值。 對于stdio fds 0、1 and 2 (換句話說，stdin、stdout或者stderr) ，pipe管道被建立。 對于fd 3及之后，默認是 'ignore'。

例如:

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'] });

options.detached

如果設(shè)置了detached選項，子進程將會被作為新進程組的leader，這使得子進程可以在父進程退出后繼續(xù)運行。

缺省情況下父進程會等detached的子進程退出。要阻止父進程等待一個這樣的子進程，調(diào)用child.unref()方法，則父進程的事件循環(huán)引用計數(shù)中將不會包含這個子進程。

detaching一個長期運行的進程，并重新將輸出指向文件：

 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();

使用detached選項來啟動一個長時間運行的進程時，進程不會在后臺保持運行，除非他提供了一個不連接到父進程的stdio。如果繼承了父進程的stdio，則子進程會繼續(xù)控制終端。

options.customFds

已廢棄，customFds允許指定特定文件描述符作為子進程的stdio。該API無法移植到所有平臺，因此被廢棄。使用customFds可以將新進程的 [stdin, stdout,stderr] 鉤到已有流上；-1表示創(chuàng)建新流。自己承擔使用風險。

參見:child_process.exec()和child_process.fork()

child_process.exec(command[, options], callback)

• command {String} 要執(zhí)行的命令，空格分割
• options {Object}
  • cwd {String} 子進程的當前工作目錄
  • env {Object} 環(huán)境變量
  • encoding {String} (默認: 'utf8')
  • shell {String} 運行命令的shell(默認為: '/bin/sh' UNIX, 'cmd.exe' Windows， 該shell必須接收UNIX上的-c開關(guān) ，或者Windows上的/s /c開關(guān)。Windows上，命令解析必須兼容cmd.exe。)
  • timeout {Number} (默認: 0)
  • maxBuffer {Number} (默認: 200*1024)
  • killSignal {String} (默認: 'SIGTERM')
  • uid {Number} 設(shè)置進程里的用戶標識。 (見 setuid(2)。)
  • gid {Number} 設(shè)置進程里的群組標識。(見 setgid(2)。)
• callback {Function} 進程終止的時候調(diào)用
  • error {Error}
  • stdout {Buffer}
  • stderr {Buffer}
• 返回: ChildProcess對象

在shell里執(zhí)行命令，并緩沖輸出。

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);
    }
});

回調(diào)參數(shù)是(error, stdout, stderr)。如果成功，則,error值為null。 如果失敗，則error變?yōu)?code>Error的實例，error.code等于子進程退出碼，并且 error.signal會被設(shè)置為結(jié)束進程的信號名。

第二個參數(shù)可以設(shè)置一些選項。默認如下：

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

如果timeout大于0，子進程運行時間超過timeout時會被終止。killSignal(默認: 'SIGTERM')能殺死子進程。maxBuffer設(shè)定了stdout或stderr的最大數(shù)據(jù)量，如果子進程的數(shù)量量超過了，將會被殺死。

(file[, args][, options][, callback])

• file {String} 要運行的程序的文件名
• args {Array} 參數(shù)列表
• options {Object}
  • cwd {String} 子進程的工作目錄
  • env {Object} 環(huán)境
  • encoding {String} (默認: 'utf8')
  • timeout {Number} (默認: 0)
  • maxBuffer {Number} (默認: 200*1024)
  • killSignal {String} (默認: 'SIGTERM')
  • uid {Number} 設(shè)置進程里的用戶標識。 (參見setuid(2)。)
  • gid {Number} 設(shè)置進程里的群組標識。(參見setgid(2)。)
• callback {Function} 進程終止的時候調(diào)用
  • error {Error}
  • stdout {Buffer}
  • stderr {Buffer}
• 返回: ChildProcess對象

和child_process.exec()類似，不同之處在于這是執(zhí)行一個指定的文件，因此它比child_process.exec精簡些，參數(shù)相同。

child_process.fork(modulePath[, args][, options])

• modulePath {String} 子進程里運行的模塊
• args {Array} 參數(shù)列表
• options {Object}
  • cwd {String} 子進程的工作目錄
  • env {Object} 環(huán)境
  • execPath {String} 執(zhí)行文件路徑
  • execArgv {Array} 執(zhí)行參數(shù)(默認: process.execArgv)
  • silent {Boolean} 如果是 true ，子進程將會用父進程的 stdin, stdout, and stderr ，否則，將會繼承自父進程, 更多細節(jié)，參見 spawn() 的 stdio 參數(shù)里的 "pipe" 和 "inherit" 選項(默認 false)
  • uid {Number} 設(shè)置進程里的用戶標識。 (見 setuid(2)。)
  • gid {Number} 設(shè)置進程里的群組標識。 (見 setgid(2)。)
• 返回: ChildProcess對象

這是spawn()的特殊例子，用于派生Node進程。除了擁有子進程的所有方法，它的返回對象還擁有內(nèi)置通訊通道。參見child.send(message, [sendHandle])。

這些Nodes是全新的V8實例化，假設(shè)每個Node最少需要30ms的啟動時間，10mb的存儲空間，可想而知，創(chuàng)建幾千個Node是不太現(xiàn)實的。

options對象中的execPath屬性可以用于執(zhí)行文件（非當前node ）創(chuàng)建子進程。這需要小心使用，缺省情況下fd表示子進程的NODE_CHANNEL_FD環(huán)境變量。該fa的輸入和輸出是以行分割的JSON對象。

創(chuàng)建同步進程

以下這些方法是同步的，意味著他會阻塞事件循環(huán)，并暫停執(zhí)行代碼，直到spawned的進程退出。

同步方法簡化了任務進程，比如大為簡化在應用初始化加載/處理過程。

child_process.spawnSync(command[, args][, options])

• command {String} 要執(zhí)行的命令
• args {Array} 參數(shù)列表
• options {Object}
  • cwd {String} 子進程的當前工作目錄
  • input {String|Buffer} 傳遞給spawned進程的值，這個值將會重寫stdio[0]
  • stdio {Array} 子進程的stdio配置。
  • env {Object} 環(huán)境變量
  • uid {Number} 設(shè)置用戶進程的ID。 (參見setuid(2)。)
  • gid {Number} 設(shè)置進程組的ID。 (參見setgid(2)。)
  • timeout {Number} 子進程運行最大毫秒數(shù)。 (默認: undefined)
  • killSignal {String} 用來終止子進程的信號。 (默認: 'SIGTERM')
  • maxBuffer {Number}
  • encoding {String} stdio輸入和輸出的編碼方式。 (默認: 'buffer')
• 返回: {Object}
  • pid {Number} 子進程的pid
  • output {Array} stdio輸出的結(jié)果數(shù)組
  • stdout {Buffer|String} output[1]的內(nèi)容
  • stderr {Buffer|String} output[2]的內(nèi)容
  • status {Number} 子進程的退出代碼
  • signal {String} 用來殺死子進程的信號
  • error {Error} 子進程錯誤或超時的錯誤代碼

spawnSync直到子進程關(guān)閉才會返回。超時或者收到killSignal信號，也不會返回，直到進程完全退出。進程處理完SIGTERM信號后并不會結(jié)束，直到子進程完全退出。

child_process.execFileSync(command[, args][, options])

• command {String} 要執(zhí)行的命令
• args {Array} 參數(shù)列表
• options {Object}
  • cwd {String} 子進程的當前工作目錄
  • input {String|Buffer}傳遞給spawned進程的值，這個值將會重寫 stdio[0]
  • stdio {Array}子進程的stdio配置。 (默認: 'pipe')
    • stderr 默認情況下會輸出給父進程的' stderr除非指定了 stdio
  • env {Object} 環(huán)境變量
  • uid {Number} 設(shè)置用戶進程的ID。 (參見setuid(2)。)
  • gid {Number} 設(shè)置進程組的ID。 (參見setgid(2)。)
  • timeout {Number} 進程運行最大毫秒數(shù)。 (默認: undefined)
  • killSignal {String} 用來終止子進程的信號。 (默認: 'SIGTERM')
  • maxBuffer {Number}
  • encoding {String} stdio輸入和輸出的編碼方式。 (默認: 'buffer')
• 返回: {Buffer|String} 來自命令的stdout

直到子進程完全退出，execFileSync才會返回。超時或者收到killSignal信號，也不會返回，直到進程完全退出。進程處理完SIGTERM信號后并不會結(jié)束，直到子進程完全退出。

如果進程超時，或者非正常退出，這個方法將會拋出異常。Error會包含整個child_process.spawnSync結(jié)果。

child_process.execSync(command[, options])

• command {String} 要執(zhí)行的命令
• options {Object}
  • cwd {String} 子進程的當前工作目錄
  • input {String|Buffer} 傳遞給spawned進程的值，這個值將會重寫stdio[0]
  • stdio {Array} 子進程的stdio配置。 (默認: 'pipe')
    • stderr 默認情況下會輸出給父進程的' stderr 除非指定了stdio
  • env {Object} 環(huán)境變量
  • uid {Number} 設(shè)置用戶進程的ID。 (參見setuid(2)。)
  • gid {Number} 設(shè)置進程組的ID。 (參見setgid(2)。)
  • timeout {Number} 進程運行最大毫秒數(shù)。 (默認: undefined)
  • killSignal {String} 用來終止子進程的信號。 (默認: 'SIGTERM')
  • maxBuffer {Number}
  • encoding {String} stdio輸入和輸出的編碼方式。 (默認: 'buffer')
• 返回: {Buffer|String}來自命令的stdout

直到子進程完全退出，execSync才會返回。超時或者收到killSignal信號，也不會返回，直到進程完全退出。進程處理完SIGTERM信號后并不會結(jié)束，直到子進程完全退出。

如果進程超時，或者非正常退出，這個方法將會拋出異常。Error會包含整個child_process.spawnSync結(jié)果。

以上就是Node.js官方文檔中有關(guān)子進程的介紹。