本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

Node单线程

Nodejs 的单线程指的是只有一个线程执行 javascript 代码，并非进程只有一个线程。

Node是使用了v8引擎的服务器端，主要采用C/C++实现底层，底层libuv为多线程，执行不同的I/0任务。

Node中v8引擎的JavaScript实现事务，是单线程的，每一个请求进入线程队列，若为IO则分给线程池执行，并等待结果，否则自己执行，另外：队列在单线程无新的请求的时候，所有事件开始循环执行（结束出队）。

Process

任何一个进程都有启动进程时使用的命令行参数，有标准输入标准输出，有运行权限，有运行环境和运行状态。

在NodeJS中，可以通过process对象感知和控制NodeJS自身进程的方方面面。另外需要注意的是，process不是内置模块，而是一个全局对象，因此在任何地方都可以直接使用。

 console.log(process);

通过process对象，可以获知当前进程的很多信息。

process 对象的一些最常用的成员方法。

序号	事件 & 描述
1	exit 当进程准备退出时触发。
2	beforeExit 当 node 清空事件循环，并且没有其他安排时触发这个事件。通常来说，当没有进程安排时 node 退出，但是 'beforeExit' 的监听器可以异步调用，这样 node 就会继续执行。
3	uncaughtException 当一个异常冒泡回到事件循环，触发这个事件。如果给异常添加了监视器，默认的操作（打印堆栈跟踪信息并退出）就不会发生。
4	Signal 事件 当进程接收到信号时就触发。信号列表详见标准的 POSIX 信号名，如 SIGINT、SIGUSR1 等。

Process 提供了很多有用的属性，便于我们更好的控制系统的交互：

序号	属性 & 描述
1	stdout 标准输出流。
2	stderr 标准错误流。
3	stdin 标准输入流。
4	argv argv 属性返回一个数组，由命令行执行脚本时的各个参数组成。它的第一个成员总是node，第二个成员是脚本文件名，其余成员是脚本文件的参数。
5	execPath 返回执行当前脚本的 Node 二进制文件的绝对路径。
6	execArgv 返回一个数组，成员是命令行下执行脚本时，在Node可执行文件与脚本文件之间的命令行参数。
7	env 返回一个对象，成员为当前 shell 的环境变量
8	exitCode 进程退出时的代码，如果进程优通过 process.exit() 退出，不需要指定退出码。
9	version Node 的版本，比如v0.10.18。
10	versions 一个属性，包含了 node 的版本和依赖.
11	config 一个包含用来编译当前 node 执行文件的 javascript 配置选项的对象。它与运行 ./configure 脚本生成的 "config.gypi" 文件相同。
12	pid 当前进程的进程号。
13	title 进程名，默认值为"node"，可以自定义该值。
14	arch 当前 CPU 的架构：'arm'、'ia32' 或者 'x64'。
15	platform 运行程序所在的平台系统 'darwin', 'freebsd', 'linux', 'sunos' 或 'win32'
16	mainModule require.main 的备选方法。不同点，如果主模块在运行时改变，require.main可能会继续返回老的模块。可以认为，这两者引用了同一个模块。

 // 输出到终端
 process.stdout.write("Hello World!" + "\n");
 ​
 // 通过参数读取
 process.argv.forEach(function(val, index, array) {
    console.log(index + ': ' + val);
 });
 ​
 // 获取执行路径
 console.log(process.execPath);
 ​
 ​
 // 平台信息
 console.log(process.platform);

控制台输出：

 PS C:\Users\Lamb\Desktop\T\process> node .\index.js
 Hello World!
 0: D:\nodejs\node.exe
 1: C:\Users\Lamb\Desktop\T\process\index.js
 D:\nodejs\node.exe
 win32

更多其他方法和属性：

官方文档： nodejs.org/api/process…

Child Process

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()

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

参数

command： 字符串， 将要运行的命令，参数使用空格隔开

options ：对象（可选）：

• 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。

实例

child.js

 console.log("childjs: 进程 " + process.argv[2] + " 执行。");

index.js

 const fs = require("fs");
 const child_process = require("child_process");
 ​
 for (var i = 0; i < 3; i++) {
   var workerProcess = child_process.exec("node child.js" + i, function (error, stdout, stderr) {
     if (error) {
       console.log(error.stack);
       console.log("Error code: " + error.code);
       console.log("Signal received: " + error.signal);
     }
     console.log("stdout: " + stdout);
     //console.log("stderr: " + stderr);
   });
 ​
   workerProcess.on("exit", function (code) {
     console.log("子进程已退出，退出码 " + code);
   });
 }

输出

 子进程已退出，退出码 0
 stdout: childjs: 进程 0 执行。
 ​
 子进程已退出，退出码 0
 stdout: childjs: 进程 1 执行。
 ​
 子进程已退出，退出码 0
 stdout: childjs: 进程 2 执行。

spawn()

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

参数

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。

实例

child.js

 console.log("childjs: 进程 " + process.argv[2] + " 执行。");

index.js

 const fs = require("fs");
 const child_process = require("child_process");
 ​
 for (var i = 0; i < 3; i++) {
   var workerProcess = child_process.spawn("node", ["child.js", i]);
 ​
   workerProcess.stdout.on("data", function (data) {
     console.log("stdout: " + data);
   });
 ​
   workerProcess.stderr.on("data", function (data) {
     console.log("stderr: " + data);
   });
 ​
   workerProcess.on("close", function (code) {
     console.log("子进程已退出，退出码 " + code);
   });
 }

输出

 stdout: childjs: 进程 0 执行。
 ​
 子进程已退出，退出码 0
 stdout: childjs: 进程 1 执行。
 ​
 子进程已退出，退出码 0
 stdout: childjs: 进程 2 执行。
 ​
 子进程已退出，退出码 0

fork()

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

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

参数

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。

实例

child.js

 console.log("进程 " + process.argv[2] + " 执行。" );

index.js

 const fs = require('fs');
 const child_process = require('child_process');
  
 for(var i=0; i<3; i++) {
    var worker_process = child_process.fork("support.js", [i]);    
  
    worker_process.on('close', function (code) {
       console.log('子进程已退出，退出码 ' + code);
    });
 }

输出

 childjs: 进程 0 执行。
 子进程已退出，退出码 0
 childjs: 进程 1 执行。
 子进程已退出，退出码 0
 childjs: 进程 2 执行。
 子进程已退出，退出码 0