在写node进程前,我们搞懂一些概念

window系统的服务和进程的区别

服务是系统自动完成的,与是否登录用户无关
进程是需要分配CPU,实际运行的。和用户登录有关
这个process是nodejs中的全局对象,不需要require进来,就可以直接使用,

process是什么

process在全局对象上面的方法,不需要额外的引入,可以直接使用

process可以用来干什么

  • 获取进程信息
  • 操作进程

    获取进程信息

  • execPath 可执行文件的绝对路径,如 /usr/local/bin/node

  • version 版本号
  • versions依赖库的版本号
  • platform 运行平台。 如 darwin、freebsd、linux、sunos、win32
  • stdin 标准输入流可读流,默认暂停状态
  • stdout 标准输出可写流,同步操作
  • argv 属性值为数组
  • env 操作系统环境信息
  • title 窗口标题
  • arch 处理器架构 arm ia32 x64

    方法

  1. memoryUsage 内存占用情况
  2. nextTick nextTick方法用于将一个函数推迟到代码中所书写的下一个同步方法执行完毕或异步方法的回调函数开始执行前调用
  3. chdir chdir方法用于修改Node.js应用程序中使用的当前工作目录,使用方式如下
  4. cwd cwd方法用返回当前目录,不使用任何参数

Node.js process 模块解读

process存在于全局对象上,不需要使用require()加载即可使用,process模块主要做两方面的事情

  • 获取进程信息(资源使用、运行环境、运行状态)
  • 执行进程操作(监听事件、调度任务、发出警告)

    资源使用

    资源使用指运行此进程所消耗的机器资源。例如内存、cpu

    内存

    1. process.memoryUsage())
    2. { rss: 21848064,
    3. heapTotal: 7159808,
    4. heapUsed: 4431688,
    5. external: 8224
    6. }
    7. 复制代码

    rss(常驻内存)的组成见下图
    Node.js process 模块解读 - 图1
    code segment对应当前运行的代码
    external对应的是C++对象(与V8管理的JS对象绑定)的占用的内存,比如Buffer的使用

    1. Buffer.allocUnsafe(1024 * 1024 * 1000);
    2. console.log(process.memoryUsage());
    3. { rss: 22052864,
    4. heapTotal: 6635520,
    5. heapUsed: 4161376,
    6. external: 1048584224 }
    7. 复制代码

    cpu

    1. const startUsage = process.cpuUsage();
    2. console.log(startUsage);
    3. const now = Date.now();
    4. while (Date.now() - now < 500);
    5. console.log(process.cpuUsage());
    6. console.log(process.cpuUsage(startUsage)); //相对时间
    7. // { user: 59459, system: 18966 }
    8. // { user: 558135, system: 22312 }
    9. // { user: 498432, system: 3333 }
    10. 复制代码

    user对应用户时间,system代表系统时间

    运行环境

    运行环境指此进程运行的宿主环境包括运行目录、node环境、CPU架构、用户环境、系统平台

    运行目录

    1. console.log(`Current directory: ${process.cwd()}`);
    2. // Current directory: /Users/xxxx/workspace/learn/node-basic/process
    3. 复制代码

    node环境

    1. console.log(process.version)
    2. // v9.1.0
    3. 复制代码

    如果不仅仅希望获得node的版本信息,还希望v8、zlib、libuv版本等信息的话就需要使用process.versions了

    1. console.log(process.versions);
    2. { http_parser: '2.7.0',
    3. node: '9.1.0',
    4. v8: '6.2.414.32-node.8',
    5. uv: '1.15.0',
    6. zlib: '1.2.11',
    7. ares: '1.13.0',
    8. modules: '59',
    9. nghttp2: '1.25.0',
    10. openssl: '1.0.2m',
    11. icu: '59.1',
    12. unicode: '9.0',
    13. cldr: '31.0.1',
    14. tz: '2017b' }
    15. 复制代码

    cpu架构

    1. console.log(`This processor architecture is ${process.arch}`);
    2. // This processor architecture is x64
    3. 复制代码

    支持的值包括:'arm', 'arm64', 'ia32', 'mips', 'mipsel', 'ppc', 'ppc64', 's390', 's390x', 'x32' 'x64'

    用户环境

    1. console.log(process.env.NODE_ENV); // dev
    2. NODE_ENV=dev node b.js
    3. 复制代码

    除了启动时的自定义信息之外,process.env还可以获得其他的用户环境信息(比如PATH、SHELL、HOME等),感兴趣的可以自己打印一下试试

    系统平台

    1. console.log(`This platform is ${process.platform}`);
    2. This platform is darwin
    3. 复制代码

    支持的系统平台包括:'aix' 'darwin' 'freebsd' 'linux' 'openbsd' 'sunos' 'win32'
    android目前还处于试验阶段

    运行状态

    运行状态指当前进程的运行相关的信息包括启动参数、执行目录、主文件、PID信息、运行时间

    启动参数

    获取启动参数有三个方法,execArgv获取Node.js的命令行选项(见官网文档
    argv获取非命令行选项的信息,argv0则获取argv[0]的值(略有差异)

    1. console.log(process.argv)
    2. console.log(process.argv0)
    3. console.log(process.execArgv)
    4. node --harmony b.js foo=bar --version
    5. // 输出结果
    6. [ '/Users/xiji/.nvm/versions/node/v9.1.0/bin/node',
    7. '/Users/xiji/workspace/learn/node-basic/process/b.js',
    8. 'foo=bar',
    9. '--version' ]
    10. node
    11. [ '--harmony' ]
    12. 复制代码

    执行目录

    1. console.log(process.execPath);
    2. // /Users/xxxx/.nvm/versions/node/v9.1.0/bin/node
    3. 复制代码

    运行时间

    1. var date = new Date();
    2. while(new Date() - date < 500) {}
    3. console.log(process.uptime()); // 0.569
    4. 复制代码

    主文件

    除了require.main之外也可以通过process.mainModule来判断一个模块是否是主文件

    1. //a.js
    2. console.log(`module A: ${process.mainModule === module}`);
    3. //b.js
    4. require('./a');
    5. console.log(`module B: ${process.mainModule === module}`);
    6. node b.js
    7. // 输出
    8. module A: false
    9. module B: true
    10. 复制代码

    PID信息

    1. console.log(`This process is pid ${process.pid}`); //This process is pid 12554
    2. 复制代码

    监听事件

    process是EventEmiiter的实例对象,因此可以使用process.on(‘eventName’, () => {})来监听事件。 常用的事件类型分两种:

  • 进程状态 比如:beforeExit、exit、uncaughtException、message

  • 信号事件 比如:SIGTERM、SIGKILL、SIGUSR1

beforeExit与exit的区别有两方面:

  • beforeExit里面可以执行异步代码、exit只能是同步代码
  • 手动调用process.exit()或者触发uncaptException导致进程退出不会触发beforeExit事件、exit事件会触发。

因此下面的代码console都不会被执行

  1. process.on('beforeExit', function(code) {
  2. console.log('before exit: '+ code);
  3. });
  4. process.on('exit', function(code) {
  5. setTimeout(function() {
  6. console.log('exit: ' + code);
  7. }, 0);
  8. });
  9. a.b();
  10. 复制代码

当异常一直没有被捕获处理的话,最后就会触发’uncaughtException’事件。默认情况下,Node.js会打印堆栈信息到stderr然后退出进程。不要试图阻止uncaughtException退出进程,因此此时程序的状态可能已经不稳定了,建议的方式是及时捕获处理代码中的错误,uncaughtException里面只做一些清理工作。
注意:node的9.3版本增加了process.setUncaughtExceptionCaptureCallback方法
当process.setUncaughtExceptionCaptureCallback(fn)指定了监听函数的时候,uncaughtException事件将会不再被触发。

  1. process.on('uncaughtException', function() {
  2. console.log('uncaught listener');
  3. });
  4. process.setUncaughtExceptionCaptureCallback(function() {
  5. console.log('uncaught fn');
  6. });
  7. a.b();
  8. // uncaught fn
  9. 复制代码

message适用于父子进程之间发送消息,关于如何创建父子进程请参见child_process模块解读
SIGTERM信号虽然也是用于请求终止Node.js进程,但是它与SIGKILL有所不同,进程可以选择响应还是忽略此信号。 SIGTERM会以一种友好的方式来结束进程,在进程结束之前先释放已分配的资源(比如数据库连接),因此这种方式被称为优雅关闭(graceful shutdown) 具体的执行步骤如下:

  • 应用程序被通知需要关闭(接收到SIGTERM信号)
  • 应用程序通知负载均衡不再接收新的请求
  • 应用程序完成正在进行中的请求
  • 释放资源(例如数据库连接)
  • 应用程序正常退出,退出状态码为0

SIGUSR1 Node.js当接收到SIGUSR1信号时会启动内置的调试器,当执行下列操作时

  1. kill -USR1 PID_OF_THE_NODE_JS_PROCESS
  2. 复制代码

可以看到node.js会启动调试器代理,端口是9229

  1. server is listening 8089
  2. Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/7ef98ccb-02fa-451a-8954-4706bd74105f
  3. For help, see: https://nodejs.org/en/docs/inspector
  4. 复制代码

也可以在服务启动时使用—inspect 来启动调试代理

  1. node --inspect index.js
  2. 复制代码

调度任务

process.nextTick(fn)
通过process.nextTick调度的任务是异步任务,EventLoop是分阶段的,每个阶段执行特定的任务,而nextTick的任务在阶段切换的时候就会执行,因此nextTick会比setTimeout(fn, 0)更快的执行,关于EventLoop见下图,后面会做进一步详细的讲解
Node.js process 模块解读 - 图2

发出警告

  1. process.emitWarning('Something warning happened!', {
  2. code: 'MY_WARNING',
  3. type: 'XXXX'
  4. });
  5. // (node:14771) [MY_WARNING] XXXX: Something warning happened!
  6. 复制代码

当type为DeprecationWarning时,可以通过命令行选项施加影响

  • --throw-deprecation 会抛出异常
  • --no-deprecation 不输出DeprecationWarning
  • --trace-deprecation 打印详细堆栈信息
    1. process.emitWarning('Something warning happened!', {
    2. type: 'DeprecationWarning'
    3. });
    4. console.log(4);
    5. node --throw-deprecation index.js
    6. node --no-deprecation index.js
    7. node --trace-deprecation index.js