進(jìn)程

- 定義

1. 進(jìn)程是程序的執(zhí)行示例
2. 程序在 CPU 上執(zhí)行的活動(dòng)叫做進(jìn)程
3. 實(shí)際上并沒(méi)有明確的定義，只有一些規(guī)則

了解 CPU

- 特點(diǎn)

1. 一個(gè)單核 CPU，在一個(gè)時(shí)刻，只能做一件事情
2. 那么如何讓用戶同時(shí)看電影、聽(tīng)音樂(lè)、寫(xiě)代碼的呢？
3. 答案是在不同的進(jìn)程中快速切換（有多快呢？主要看 CPU 的主頻，每秒幾百萬(wàn)次也有可能）

多程序并發(fā)執(zhí)行

1. 指多個(gè)程序在宏觀上并行，微觀上串行
2. 每個(gè)進(jìn)程會(huì)出現(xiàn)【執(zhí)行 - 暫停 - 執(zhí)行】的規(guī)律
3. 多個(gè)進(jìn)程之間會(huì)出現(xiàn)搶資源（如打印機(jī)）的現(xiàn)象

阻塞

- 等待進(jìn)程中的進(jìn)程中

1. 都是非運(yùn)行的狀態(tài)
2. 一些（A）在等待 CPU 資源
3. 另一些（B）在等待 I/O 完成（如文件讀?。?/li>
4. 如果這個(gè)時(shí)候把 CPU 分配給 B 進(jìn)程，B 還是在等待 I/O
5. 我們把這個(gè) B 叫做阻塞進(jìn)程
6. 因此，分派程序只會(huì)把CPU 分配給非阻塞進(jìn)程

進(jìn)程的三個(gè)狀態(tài)

線程 Thread

- 分階段

在 linux 2.4 之前，操作系統(tǒng)只有進(jìn)程沒(méi)有線程

1. 在面向進(jìn)程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，進(jìn)程是程序的基本執(zhí)行實(shí)體
2. 在面向線程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，進(jìn)程本身不是基本運(yùn)行單位，還是線程的容器

- 引入原因

1. 進(jìn)程是執(zhí)行的基本實(shí)體，也是資源分配的基本實(shí)體
2. 導(dǎo)致進(jìn)程的創(chuàng)建。切換、銷毀太消耗CPU 時(shí)間了
3. 于是引入線程，線程作為執(zhí)行的基本實(shí)體
4. 而進(jìn)程只作為資源分配的基本實(shí)體

Node.js 的進(jìn)程控制

Node.js 的線程控制

概念

1. CPU 調(diào)度和執(zhí)行的最小單位
2. 一個(gè)進(jìn)程中至少有一個(gè)線程，可以有多個(gè)線程
3. 一個(gè)進(jìn)程中的線程共享該進(jìn)程的所有資源
4. 進(jìn)程的第一個(gè)線程叫做初始化線程
5. 線程的調(diào)度可以由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)，也可以用戶自己負(fù)責(zé)

舉例

1. 瀏覽器進(jìn)程里面有渲染引擎、V8引擎、儲(chǔ)存模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊。用戶界面模塊等
2. 每個(gè)模塊都可以放在一個(gè)線程里

分析

• 子進(jìn)程 VS 線程
• 都能滿足重開(kāi)一個(gè)子任務(wù)，優(yōu)先使用線程，除非你需要單獨(dú)的資源分配

Node.js 中的 child_process （用于新建子進(jìn)程）

- 使用目的

1. 子進(jìn)程的運(yùn)行結(jié)果儲(chǔ)存在系統(tǒng)緩存之中（最大200kb）
2. 等到子進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束以后，主進(jìn)程再用回調(diào)函數(shù)讀取子進(jìn)程的運(yùn)行結(jié)果

簡(jiǎn)單的 exec 栗子：

const child_process = require('child_process')

const { exec } = child_process

const userInput = '-al && pwd' // '-al && rm -fm *'

exec(`ls ${userInput}`, (error, stdout, stderr) => {
  console.log(error)
  console.log(stdout)
  console.log(stderr)
})

有漏洞，可以被注入，可能執(zhí)行意外的代碼(如上 userInput)

所以推薦使用 execFile（因?yàn)閰?shù)通過(guò)另外傳參）

const child_process = require('child_process')

const { execFile } = child_process

const options = { pwd: 'C:\\', env: { NODE_ENV: 'development' } }
// options 常用的選項(xiàng)
// cwd - Current working directory
// env 環(huán)境變量
// shell 用什么 shell
// maxBuffer 最大緩存，默認(rèn) 1024 * 1024 字節(jié)
const userInput = '-al && pwd' // '-al && rm -fm *'
// 這里會(huì)報(bào)錯(cuò)
execFile('ls', ['-al', userInput], options, (error, stdout, stderr) => {
  console.log(error)
  console.log(stdout)
  console.log(stderr)
})

相比上面更推薦使用 spawn

1. 用法和 execFile 方法類似
2. 沒(méi)有回調(diào)函數(shù)，只能通過(guò)流事件獲取結(jié)果
3. 沒(méi)有最大 200 kb 的限制（因?yàn)槭橇鳎?/li>

const child_process = require('child_process')

const { spawn } = child_process

const userInput = '.'
const options = { pwd: 'C:\\', env: { NODE_ENV: 'development' } }
const streams = spawn('ls', ['-al', userInput], options)
streams.stdout.on('data', chunk => {
  console.log(chunk.toString())
})

但是我們最常用的還是 fork

1. 創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，執(zhí)行 Node 腳本（正因?yàn)槿绱?，我們大多?shù)時(shí)候都是執(zhí)行 Node 腳本而不是 Bash，所以一般都用 fork）
2. fork('./child.js) 相當(dāng)于 spawn('node', ['./child.js'])

特點(diǎn)

1. 會(huì)多出一個(gè) message 事件，用于父子通信
2. 會(huì)多出一個(gè) send 方法

father.js

const child_process = require('child_process')

const child = child_process.fork('./child.js')

child.on('message', message => {
  console.log(message)
})

// 或父給子發(fā)信息
// child.send({ hello: 'world' })

child.js

setTimeout(() => {
  process.send('這是 child 傳來(lái)的消息')
}, 3000)

process.on('message', message => {
  console.log('這里接受父?jìng)髯拥南?)
  console.log(message)
})

一些歷史

為什么不用線程，因?yàn)樘铝?，而且效率不夠高?a target="_blank">文檔 中文中寫(xiě)明）

• child_process.exec
• v0.1.90 加入 Node.js

• new Worker
• v10.5.0 加入 Node.js (去年才加入)
• v11.7.0 之前需要 --experimental-worker 開(kāi)啟

簡(jiǎn)單介紹 worker_threads

• api 列表

1. isMainThread
2. new Worker(filename)
3. parentPort
4. postMessage

• 事件列表

1. message
2. exit