Nodejs 应用场景

应用场景

和进程管理相关的 API 单独介绍起来比较枯燥，因此这里从一些典型的应用场景出发，分别介绍一些重要 API 的使用方法。

如何获取命令行参数

在 NodeJS 中可以通过 process.argv 获取命令行参数。但是比较意外的是，node 执行程序路径和主模块文件路径固定占据了 argv[0]和 argv[1]两个位置，而第一个命令行参数从 argv[2]开始。为了让 argv 使用起来更加自然，可以按照以下方式处理。

function main(argv) {
    // ...
}

main(process.argv.slice(2));

如何退出程序

通常一个程序做完所有事情后就正常退出了，这时程序的退出状态码为 0。或者一个程序运行时发生了异常后就挂了，这时程序的退出状态码不等于 0。如果我们在代码中捕获了某个异常，但是觉得程序不应该继续运行下去，需要立即退出，并且需要把退出状态码设置为指定数字，比如1，就可以按照以下方式：

try {
    // ...
} catch (err) {
    // ...
    process.exit(1);
}

如何控制输入输出

NodeJS 程序的标准输入流（stdin）、一个标准输出流（stdout）、一个标准错误流（stderr）分别对应 process.stdin、process.stdout 和 process.stderr，第一个是只读数据流，后边两个是只写数据流，对它们的操作按照对数据流的操作方式即可。例如，console.log 可以按照以下方式实现。

function log() {
    process.stdout.write(
        util.format.apply(util, arguments) + '\n');
}

如何降权

在 Linux 系统下，我们知道需要使用 root 权限才能监听 1024 以下端口。但是一旦完成端口监听后，继续让程序运行在 root 权限下存在安全隐患，因此最好能把权限降下来。以下是这样一个例子。

http.createServer(callback).listen(80, function () {
    var env = process.env,
        uid = parseInt(env['SUDO_UID'] || process.getuid(), 10),
        gid = parseInt(env['SUDO_GID'] || process.getgid(), 10);

    process.setgid(gid);
    process.setuid(uid);
});

上例中有几点需要注意：

如果是通过 sudo 获取 root 权限的，运行程序的用户的 UID 和 GID 保存在环境变量 SUDO_UID 和 SUDO_GID 里边。如果是通过 chmod +s 方式获取 root 权限的，运行程序的用户的 UID 和 GID 可直接通过 process.getuid 和 process.getgid 方法获取。

process.setuid 和 process.setgid 方法只接受 number 类型的参数。

降权时必须先降 GID 再降 UID，否则顺序反过来的话就没权限更改程序的 GID了。

如何创建子进程

以下是一个创建 NodeJS 子进程的例子。

var child = child_process.spawn('node', [ 'xxx.js' ]);

child.stdout.on('data', function (data) {
    console.log('stdout: ' + data);
});

child.stderr.on('data', function (data) {
    console.log('stderr: ' + data);
});

child.on('close', function (code) {
    console.log('child process exited with code ' + code);
});

上例中使用了.spawn(exec, args, options)方法，该方法支持三个参数。第一个参数是执行文件路径，可以是执行文件的相对或绝对路径，也可以是根据 PATH 环境变量能找到的执行文件名。第二个参数中，数组中的每个成员都按顺序对应一个命令行参数。第三个参数可选，用于配置子进程的执行环境与行为。

另外，上例中虽然通过子进程对象的.stdout和.stderr访问子进程的输出，但通过 options.stdio 字段的不同配置，可以将子进程的输入输出重定向到任何数据流上，或者让子进程共享父进程的标准输入输出流，或者直接忽略子进程的输入输出。

进程间如何通讯

在 Linux 系统下，进程之间可以通过信号互相通信。以下是一个例子。

/* parent.js */
var child = child_process.spawn('node', [ 'child.js' ]);

child.kill('SIGTERM');

/* child.js */
process.on('SIGTERM', function () {
    cleanUp();
    process.exit(0);
});

在上例中，父进程通过.kill方法向子进程发送 SIGTERM 信号，子进程监听 process 对象的 SIGTERM 事件响应信号。不要被.kill方法的名称迷惑了，该方法本质上是用来给进程发送信号的，进程收到信号后具体要做啥，完全取决于信号的种类和进程自身的代码。

另外，如果父子进程都是 NodeJS 进程，就可以通过 IPC（进程间通讯）双向传递数据。以下是一个例子。

/* parent.js */
var child = child_process.spawn('node', [ 'child.js' ], {
        stdio: [ 0, 1, 2, 'ipc' ]
    });

child.on('message', function (msg) {
    console.log(msg);
});

child.send({ hello: 'hello' });

/* child.js */
process.on('message', function (msg) {
    msg.hello = msg.hello.toUpperCase();
    process.send(msg);
});

可以看到，父进程在创建子进程时，在 options.stdio 字段中通过 ipc 开启了一条 IPC 通道，之后就可以监听子进程对象的 message 事件接收来自子进程的消息，并通过.send方法给子进程发送消息。在子进程这边，可以在 process 对象上监听 message 事件接收来自父进程的消息，并通过.send方法向父进程发送消息。数据在传递过程中，会先在发送端使用 JSON.stringify 方法序列化，再在接收端使用 JSON.parse 方法反序列化。

如何守护子进程

守护进程一般用于监控工作进程的运行状态，在工作进程不正常退出时重启工作进程，保障工作进程不间断运行。以下是一种实现方式。

/* daemon.js */
function spawn(mainModule) {
    var worker = child_process.spawn('node', [ mainModule ]);

    worker.on('exit', function (code) {
        if (code !== 0) {
            spawn(mainModule);
        }
    });
}

spawn('worker.js');

可以看到，工作进程非正常退出时，守护进程立即重启工作进程。