本文将要讲述的关于 “如何在Linux启动时自动执行命令或开启服务的”探索之路。

背景

今年双十一腾讯云又给出了另我“怀疑人生”的云服务优惠力度——腾讯云S2型2核4G内存5M带宽3年仅需998元。

看到这个价格，我又忍不住“剁手”了。

毕竟我是一个在去年双十一以1800左右价格入手的同等配置但只有1M带宽的服务器，都还觉得自己捡了很大便宜的人。

有了新服务器，我便准备把各项核心项目转移到这台新服务器。

各项流程都比较顺利，于是准备做一些之前用旧的服务器没有实现的便捷功能。

比如，本文将要讲述的关于 “如何在Linux启动时自动执行命令或开启服务的”探索之路。

项目背景

同样以我的个人网站“曾小满的盒子V3”为例，这个版本是以前后端分离来设计的：

项目	标识	语言	技术栈	项目启动方式
曾小满的盒子前端	ShareManNuxt	Javascript	Vue.js / Node.js / Nuxt.js	Pm2 Node项目管理器启动
曾小满的盒子后端	ShareManLaravel	PHP	Laravel / Swoole	Swoole PHP协程框架启动

Linux开机启动方案

在尝试各种开机启动方式的时候补充了不少关于Linux系统的知识点，总的来说常用Linux开机启动方案：

使用 Crontab 时间调度器执行（通过特殊时间@reboot）
使用 /etc/rc.d/rc.local 本地特殊启动配置处理（通过追加配置）
使用 Systemctl 系统管理指令设定 Service Unit （通过写入Unit配置文件）
使用 Superviors 工具进行驻守监测启动
~~使用 chkconfig 运行级别控制命令管理~~ （老旧命令，现在更推荐用Systemctl管理）

在实际实践过程中，我主要选择了前三种方式来作为我的解决方案。

我将过程省略，将最终操作步骤和相关知识点整理写在后面两节中。

前端：PM2开机启动

PM2 在Linux系统启动后要将项目“跑起来”，主要需要运行如下命令：

# sudo pm2 start project-name
sudo pm2 start shareman-box-v3

这么做前提是在Pm2任务管理中已经有你要运行的项目，只是状态处于stopped。

编写脚本

找一个目录，编写我们的启动Shell脚本。
示例如下：我写了一个简单的函数来处理如果有多个前端项目或实例的情况（避免维护多个脚本）。

vim /scripts/start-pm2-project.sh
# 以下是脚本内容
#!/bin/sh
# Author: ShareManT
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
echo "================================="
echo "Start time : " $(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "================================="
echo "================================="
echo "[Pm2] Start project"
echo -e
cd /www/wwwroot/ShareManNuxt
pm2 start npm --name "shareman-box-v3" -- run start 
echo "================================="
echo "================================="
echo "end time : " $(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "================================="
echo -e '\n\n\n'

脚本写完后记得给脚本执行权限：

chomod 777 start-pm2-project.sh

PlanA: 使用Crontab任务调度器

除了可以在Crontab中使用如下规定格式来编写任务：

分 时 月中日 月 周中日 脚本
{minute} {hour} {day-of-month} {month} {day-of-week} {full-path-to-shell-script}

还可以使用特殊事件格式来编写任务：

@reboot 启动时候执行一次
@yearly 每年1月1号0时0分年执行一次转换为 0 0 1 1 *
@annually 与@yearly一致
@monthly 每月1号0时0分执行一次转换为0 0 1
@weekly 每周日0点0时0分执行一次转换为0 0 0
@daily 每天0时0分执行一次转换为0 0 *
@midnight 与@daily一致
@hourly 每小时0分执行一次转换为0

我们用其中的@reboot特殊时间格式来进行编写：

# 进入crontab编辑模式
crontab -e
# 追加以下字符串作为任务
@reboot /scripts/start-pm2-project.sh >> /scripts/start-pm2-project.log 2>&1 &
#  >> 可将任务执行时输出内容传递到日志文件
#  2>&1 & 这么做目的是阻止任务调度器每次执行都会向我们发送“邮件”

保存后 crontab 会install我们的新调度任务，这样重启就可以达到自动执行脚本的效果了。

PlanB：使用 /etc/rc.d/rc.local 本地特殊启动配置

该方式和使用crontab方式要处理的步骤差不多。

这个配置文件会在用户登陆之前读取，这个文件中写入了什么命令，在每次系统启动时都会执行一次。也就是说，如果有需要在系统启动时运行的工作，可以写入 /etc/rc.d/rc.local 配置文件即可。

# 进入编辑
vim /etc/rc.d/rc.local
# 追加以下zi'fu'chu
/scripts/start-pm2-project.sh >> /scripts/start-pm2-project.log 2>&1 &
#  2>&1 & 这么做目的也是阻止任务调度器每次执行都会向我们发送“邮件”

planC: 使用PM2 starup命令生成 Service Unit

2019-12-01凌晨补充。之前没有注意到PM2内置的starup命令可以自动生成Service Unit。

首先，使用把要开机运行的项目通过pm2运行起来。

接着，再使用pm2 save命令将当前状态下的项目保存记录下来。

# pm2 save
[PM2] Saving current process list...
[PM2] Successfully saved in /root/.pm2/dump.pm2

之后，我们使用pm2 startup命令生成启动时用的Service Unit。

# pm2 startup systemd                                                                   root@sharemanserver1
[PM2] Init System found: systemd
Platform systemd
Template
[Unit]
Description=PM2 process manager
Documentation=https://pm2.keymetrics.io/
After=network.target
[Service]
Type=forking
User=root
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
Environment=PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin
Environment=PM2_HOME=/root/.pm2
PIDFile=/root/.pm2/pm2.pid
Restart=on-failure
ExecStart=/usr/local/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 resurrect
ExecReload=/usr/local/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 reload all
ExecStop=/usr/local/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 kill
[Install]
WantedBy=multi-user.target
Target path
/etc/systemd/system/pm2-root.service
Command list
[ 'systemctl enable pm2-root' ]
[PM2] Writing init configuration in /etc/systemd/system/pm2-root.service
[PM2] Making script booting at startup...
[PM2] [-] Executing: systemctl enable pm2-root...
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/pm2-root.service to /etc/systemd/system/pm2-root.service.
[PM2] [v] Command successfully executed.
+---------------------------------------+
[PM2] Freeze a process list on reboot via:
$ pm2 save
[PM2] Remove init script via:
$ pm2 unstartup systemd

这可真是非常贴心了。

Service Unit启动方法请查看后文。

后端：Swoole开启启动

Swoole是PHP的协程框架，可以作为插件安装到PHP中。

Swoole默认是不自动启动的，我尝试过用前文提到的两个方法来进行Swoole的启动，结果失败了。

原因如下：

Swoole启动的项目需要连接网络，比如进行数据库模型映射这些步骤都需要在Linux的网络服务开启后才能生效，否则连接不上数据库（没错，即使是连接本地127.0.0.1数据库也需要网络服务的支持）。

但由于Linux系统启动的顺序的原因，使用前文的两个方法都是在Linux网络服务启动之前执行的，这时就会出问题。

最后尝试了使用 Systemctl 系统管理指令设定 Service Unit 解决。

编写脚本

同样地，我们需要编写一个脚本。（一般仅仅通过一条指令不能很好地完善我们要达到的效果）

vim /scripts/start-swoole-project.sh
# 以下是脚本内容
#!/bin/sh
# Author: ShareMan
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
startProjectViaSwoole(){
  echo "start project $2"
  cd $1
  php artisan swoole:http restart 
}
echo "================================="
echo "Start time : " $(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "================================="
echo "================================="
echo "[Swoole] Start project"
echo -e
startProjectViaSwoole /www/wwwroot/ShareManLaravel shareman-box-v3
echo "================================="
echo "================================="
echo "end time : " $(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "================================="
echo -e '\n\n\n'

同样要记得给脚本执行权限。

编写Service Unit

Systemd 可以管理所有系统资源。不同的资源统称为 Unit（单位）。

我们可以在/usr/lib/systemd/system 路径下看到各种“单元”，以.service结尾的就是“服务单元”。

每一个 Unit 都有一个配置文件，告诉 Systemd 怎么启动这个 Unit 。 Systemd 默认从目录/etc/systemd/system/读取配置文件。但是，里面存放的大部分文件都是符号链接，指向目录/usr/lib/systemd/system/，真正的配置文件存放在那个目录。

Linux开机自启动PM2与PHP Swoole探索（Crontab 、Systemctl Unit） - 图1

服务单元的组成如下，贴上我整理的思维导图：

Linux开机自启动PM2与PHP Swoole探索（Crontab 、Systemctl Unit） - 图2

最重要的是我们可以在 Unit 区块中指定该服务在什么时候启动，我们指定在network相关服务“集合/状态点”启动后再执行。

简单说，Target 就是一个 Unit 组，包含许多相关的 Unit 。启动某个 Target 的时候，Systemd 就会启动里面所有的 Unit。从这个意义上说，Target 这个概念类似于”状态点”，启动某个 Target 就好比启动到某种状态。

我们根据各个“区块”的字段来编写Swoole的 Service Unit：

vim /usr/lib/systemd/system/swoole.service
# 以下是内容
[Unit]
Description=Start swoole project
After=network.target
After=syslog.target
[Service]
Type=simple
LimitNOFILE=65535
ExecStart=/scripts/start-swoole-project.sh >> /scripts/starts-swoole-project.log
ExecReload=/bin/kill -USR1 $MAINPID
Restart=always
[Install]
WantedBy=multi-user.target graphical.target

开启swoole.service

通过系统管理命令来启动swoole.service

systemctl enable swoole.service

systemctl enable命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系。如果配置文件里面设置了开机启动，systemctl enable命令相当于激活开机启动。

通过以上步骤我们就可以实现前后端的服务自动启动。
记得重启试试！Good9t！