Node.js中execFile,spawn,exec和fork简介
Node.js子进程child_process模块提供四种不同方法执行外部应用：
1. execFile
2. spawn
3. exec
4. fork
所有这些都是异步，调用这些方法会返回一个对象，这对象是ChildProcess类的实例。
1. execFile
用于执行一个外部应用，应用退出后会返回一些可选蚕食和带有缓冲输出的callback。
child_process.execFile(file[, args][, options][, callback])
- 文件 <String> 将要执行外部应用的可执行文件的路径或名称
- 参数 <Array> 是字符串数组
- 可选 <Object>
- cwd <String> 子进程当前工作目录
- env <Object> key-value环境值对
- encoding <String> (默认: ‘utf8’)
- timeout <Number> (Default: 0)
- maxBuffer <Number> 标准输入或输出的大量数据 (in bytes) – 如果超过子进程会被杀死 (Default:200/*1024)
- killSignal <String> (Default: ‘SIGTERM’)
- uid <Number> 进程的用户标识符 (See setuid(2) .)
- gid <Number> 进程的群组标识符(See setgid(2) .)
- callback <Function> 当进程中断，带有输出的调用
- error <Error>
- stdout <String> | <Buffer>
- stderr <String> | <Buffer>
- Return: <ChildProcess>
当外部应用存在时，Node程序将携带参数"-version"被执行，当外部应用退出时，回调函数被调用，回调函数带有子进程的标准输入输出，来自外部应用的标准输出将被内部缓冲保存。
运行下面代码将打印当前node版本：
const execFile = require( 'child_process').execFile;
const child = execFile( 'node', [ '--version'], ( error, stdout, stderr) => { if ( error) { console.error( 'stderr', stderr);
throw error;
}
console.log( 'stdout', stdout);
});
node是如何发现外部应用？它是由PATH环境变量，其中会指定一系列目录，可执行的外部应用驻留在这些目录中，如果外部应该被发现存在，无需该外部应用的绝对路径或相对路径就会被定位。
execFile是当需要执行外部应用并获得输出时使用，我们能使用它运行一个图片处理应用将图片从PNG转为JPG格式，我们只关心其成功与否，当外部应用产生大量数据以及我们需要实时使用这些数据时，execFile就不要使用。
2.spawn
spawn 方法会在新的进程执行外部应用，返回I/O的一个流接口。
child_process.spawn(command[, args][, options])
使用案例:
const spawn = require( 'child_process').spawn;
const fs = require( 'fs');
function resize( req, resp) { const args = [
"-", // use stdin
"-resize", "640x", // resize width to 640
"-resize", "x360<", // resize height if it's smaller than 360
"-gravity", "center", // sets the offset to the center
"-crop", "640x360+0+0", // crop
"-" // output to stdout
];
const streamIn = fs.createReadStream( './path/to/an/image');
const proc = spawn( 'convert', args);
streamIn.pipe( proc.stdin);
proc.stdout.pipe( resp);
}
上面是一个express.js控制器函数中代码，我们使用流从一个图片文件读取，然后使用spawn方法生成convert程序，我们使用图片流喂给ChildProcess proc，只要这个proc对象产生数据，我们写入数据到一个可写的流中，用户无需等待整个图片转换完毕就能立即看见图片。
spawn返回一个对象流，对于输出大量数据然后需要读取的应用适合，因为是基于流，所有流好处有：
- 低内存损耗
- 自动处理后压back-pressure
- 在缓冲块中懒生产或消费数据
- 基于事件且非堵塞
- 缓冲可以让你超过V8 heap内存限制
3.exec
这个方法将会生成一个子shell，能够在shell中执行命令，并缓冲产生的数据，当子进程完成后回调函数将会被调用，可带有：
- 当命令成功执行，缓冲的数据
- 当命令失败，错误信息
child_process.exec(command[, options][, callback])
与execFile 和 spawn相比，exec并没有参数，因为exec允许我们在shell中执行多个命令，当使用exec时，我们如果需要传输参数到命令行，它们应该作为整个命令字符串的一部分。
下面代码将会输出当前目录下所有递归条目：
const exec = require( 'child_process').exec;
exec( 'for i in $( ls -LR ); do echo item: $i; done', ( e, stdout, stderr)=> { if ( e instanceof Error) { console.error( e);
throw e;
}
console.log( 'stdout ', stdout);
console.log( 'stderr ', stderr);
});
当在一个shell中运行命令，我们能实现在shell中所有功能，比如管道 重定向：
const exec = require( 'child_process').exec;
exec( 'netstat -aon | find "9000"', ( e, stdout, stderr)=> { if ( e instanceof Error) { console.error( e);
throw e;
}
console.log( 'stdout ', stdout);
console.log( 'stderr ', stderr);
});
上面案例中，node会生成一个子shell，并执行命令： netstat -aon | find “9000”
exec只有需要利用shell功能时才能使用。
4.fork
child_process.fork()方法是child_process.spawn()特殊情况，子进程返回一个ChildProcess对象，这个ChildProcess会有附加通讯通道，允许消息在父子之间来回穿梭。fork方法会打开一个IPC通道，允许Node进程之间传递消息：
- 如在子进程, process.on(‘message’) 和 process.send(‘message to parent’) 能被用来接受和发送数据
- 入在父进程, 使用 child.on(‘message’) 和 child.send(‘message to child’)
每个进程都有自己的内存，都有它们自己的V8实例，启动至少30毫秒，每个大小是10mb
//parent.js
const cp = require( 'child_process');
const n = cp.fork( `${ __dirname }/sub.js`); n.on( 'message', ( m) => { console.log( 'PARENT got message:', m);
});
n.send({ hello: 'world' }); //sub.js
process.on( 'message', ( m) => { console.log( 'CHILD got message:', m);
});
process.send({ foo: 'bar' }); 因为Node主进程是单线程的，长期运行任务如计算等会堵塞主进程，因此，进来的请求不能被处理，应用变得不可响应，将这些长期运行任务放入主进程之外运行，fork一个新的node进程专门处理，这样主进程能够进行处理进来的请求保持可响应性。
Node.JS专题
正文到此结束
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