我们都知道 Node.js 是以单线程的模式运行的，但它使用的是事件驱动来处理并发，这样有助于我们在多核 cpu 的系统上创建多个子进程，从而提高性能。 每个子进程总是带有三个流对象：child.stdin, child.stdout 和child.stderr。他们可能会共享父进程的 stdio 流，或者也可以是独立的被导流的流对象。 Node 提供了 child_process 模块来创建子进程，方法有：

  • exec - child_process.exec 使用子进程执行命令，缓存子进程的输出，并将子进程的输出以回调函数参数的形式返回。
  • spawn - child_process.spawn 使用指定的命令行参数创建新进程。
  • fork - child_process.fork 是 spawn()的特殊形式，用于在子进程中运行的模块，如 fork(‘./son.js’) 相当于 spawn(‘node’, [‘./son.js’]) 。与spawn方法不同的是，fork会在父进程与子进程之间，建立一个通信管道，用于进程之间的通信

exec() 方法

child_process.exec 使用子进程执行命令，缓存子进程的输出，并将子进程的输出以回调函数参数的形式返回。语法如下所示：

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

参数说明如下：
command：字符串, 将要运行的命令，参数使用空格隔开
options ：对象，可以是：

  • cwd，字符串，子进程的当前工作目录
  • env，对象 环境变量键值对
  • encoding ，字符串，字符编码（默认： ‘utf8’）
  • shell ，字符串，将要执行命令的 Shell（默认: 在 UNIX 中为/bin/sh， 在 Windows 中为cmd.exe， Shell 应当能识别 -c开关在 UNIX 中，或 /s /c 在 Windows 中。 在Windows 中，命令行解析应当能兼容cmd.exe）
  • timeout，数字，超时时间（默认:0）
  • maxBuffer，数字， 在 stdout 或 stderr 中允许存在的最大缓冲（二进制），如果超出那么子进程将会被杀死 （默认: 200*1024）
  • killSignal ，字符串，结束信号（默认：’SIGTERM’）
  • uid，数字，设置用户进程的 ID
  • gid，数字，设置进程组的 ID

callback ：回调函数，包含三个参数error, stdout 和 stderr
exec() 方法返回最大的缓冲区，并等待进程结束，一次性返回缓冲区的内容

exec() 简单的例子
child.js 文件代码

  1. let array = [...new Array(100).keys()]
  2. for (let index = 0; index < array.length; index++) {
  3.   console.log(index, process.argv[0], process.argv[1], process.argv[2])
  4. }
  6. console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行过")

master.js 文件代码

  1. const fs = require("fs")
  2. const child_process = require("child_process")
  4. for (var i = 0; i < 3; i++) {
  5.   var workerProcess = child_process.exec(`node child.js ${i}`,
  6.     function (error, stdout, stderr) {
  7.       if (error) {
  8.         console.log(error.stack)
  9.         console.log("Error code: " + error.code)
  10.         console.log("Signal received: " + error.signal)
  11.       }
  12.       console.log("stdout: " + stdout)
  13.       console.log("stderr: " + stderr)
  14.     })
  16.   workerProcess.on("exit", function (code) {
  17.     console.log("子进程已退出，退出码 " + code)
  18.   })
  19. }

执行以上代码，输出结果为：

  1. $ node master.js 
  4. 子进程已退出，退出码 0
  5. stdout: 进程 0 执行
  7. stderr: 
  8. 子进程已退出，退出码 0
  9. 子进程已退出，退出码 0
  10. stdout: 进程 1 执行
  12. stderr: 
  13. stdout: 进程 2 执行
  15. stderr:

spawn() 方法

child_process.spawn 使用指定的命令行参数创建新进程，语法格式如下：

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

参数说明如下：

  • command： 将要运行的命令
  • args： Array 字符串参数数组
  • options Object
    • cwd String 子进程的当前工作目录
    • env Object 环境变量键值对
    • stdio Array|String 子进程的 stdio 配置
    • detached Boolean 这个子进程将会变成进程组的领导
    • uid Number 设置用户进程的 ID
    • gid Number 设置进程组的 ID

spawn() 方法返回流 (stdout & stderr)，在进程返回大量数据时使用。进程一旦开始执行时 spawn() 就开始接收响应

spawn() 简单的例子
child.js 文件代码

  1. let array = [...new Array(100).keys()]
  2. for (let index = 0; index < array.length; index++) {
  3.   console.log(index, process.argv[0], process.argv[1], process.argv[2])
  4. }
  6. console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行过")

master.js 文件代码

  1. const fs = require("fs")
  2. const child_process = require("child_process")
  4. for (var i = 0; i < 3; i++) {
  5.   var workerProcess = child_process.spawn("node", ["child.js", i])
  7.   workerProcess.stdout.on("data", function (data) {
  8.     console.log("stdout: " + data)
  9.   })
  10.   workerProcess.stderr.on("data", function (data) {
  11.     console.log("stderr: " + data)
  12.   })
  13.   workerProcess.on("close", function (code) {
  14.     console.log("子进程已退出，退出码 " + code)
  15.   })
  16. }

执行以上代码，输出结果为：

  1. $ node master.js 
  4. stdout: 进程 0 执行
  6. stdout: 进程 1 执行
  8. 子进程已退出，退出码 0
  9. stdout: 进程 2 执行
  11. 子进程已退出，退出码 0
  12. 子进程已退出，退出码 0

fork() 方法

child_process.fork()是spawn() 方法的特殊形式，用于创建进程，语法格式如下：

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

参数说明如下：

  • modulePath： String，将要在子进程中运行的模块
  • args： Array 字符串参数数组
  • options：Object
    • cwd String 子进程的当前工作目录
    • env Object 环境变量键值对
    • execPath String 创建子进程的可执行文件
    • execArgv Array 子进程的可执行文件的字符串参数数组（默认： process.execArgv）
    • silent Boolean 如果为true，子进程的stdin，stdout和stderr将会被关联至父进程，否则，它们将会从父进程中继承。（默认为：false）
    • uid Number 设置用户进程的 ID
    • gid Number 设置进程组的 ID

返回的对象除了拥有ChildProcess实例的所有方法，还有一个内建的通信信道

fork() 简单的例子
child.js 文件代码

  1. let array = [...new Array(100).keys()]
  2. for (let index = 0; index < array.length; index++) {
  3.   console.log(index, process.argv[0], process.argv[1], process.argv[2])
  4. }
  6. console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行过")console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行")

master.js 文件代码

  1. const fs = require("fs")
  2. const child_process = require("child_process")
  4. for (var i = 0; i < 3; i++) {
  5.   var worker_process = child_process.fork("child.js", [i])
  7.   worker_process.on("close", function (code) {
  8.     console.log("子进程已退出，退出码 " + code)
  9.   })
  10. }

执行以上代码，输出结果为：

  1. $ node master.js 
  3. 进程 0 执行
  4. 进程 1 执行
  5. 进程 2 执行
  6. 子进程已退出，退出码 0
  7. 子进程已退出，退出码 0
  8. 子进程已退出，退出码 0