node中建立服務進程

背景

在node工程部署中，經常涉及到三方：本地客戶端、跳板機和服務器（集羣）。在經過git觸發gitlab hook腳本後，須要在跳板機中執行相應的ssh命令執行shell文件啓動node服務器，這須要使用一個經常使用的命令setsid，這樣當ssh命令執行完畢shell退出後，node服務器仍正常運行，此時node服務進程就是一個最典型的daemon進程（後臺服務進程）。

那麼，在node項目中，如何建立一個daemon進程呢？最簡單的方式，其實就是採用相似上文中介紹的方式：

require('child_process').exec('setsid node app.js >/dev/null 2>&1 &');

這樣能夠經過執行shell的方式實現daemon進程。不過本文的重點並非介紹這種「命令行」的方式實現daemon進程，並且本文會詳細講述daemon進程的建立原理，且看下文。

目標

在當前業務中，之因此須要建立daemon進程就是爲了保證中斷建立該進程的父進程（ctrl+c）或者父進程執行完畢後並不影響daemon進程的執行。下文介紹兩種實現方式，實現原理細節上有些出入。

下文中的全部討論都是在linux環境下進行。

實現一

在linux系統中，父進程建立出子進程，此時父進程若退出，此時子進程則變爲孤兒進程，其ppid變爲1，即成爲init進程的子進程。在node環境下，若是不針對子進程的stdio作一些特殊處理父進程其實不會真正退出，而是直到子進程執行完畢後再退出。之因此出現這種狀況是因爲node建立子進程時默認會經過pipe方式將子進程的輸出導流到父進程的stream中（childProcess.stdout、childProcess.stderr），提供在父進程中輸出子進程消息的能力。

所以，解決此種問題可給子進程的stdio從新賦值:

file: parent.js

let cp = require('child_process');
const sp = cp.spawn('node',['./c.js'],{
    stdio: [process.stdin,process.stdout,process.stderr]
});

setTimeout(()=>{console.log('parent out')},5000);

--------------
file: c.js

setTimeout(()=>{
    console.log('children exit');
},10000)

經過在parent.js中設置子進程的stdio爲當前終端(其實繼承了父進程的stdio)，這樣父進程在5s後退出，此時子進程的ppid變爲1，10s後子進程退出。

上述實現只知足「父進程正常退出，子進程成爲守護進程」的狀況，一旦經過「ctrl+c」的方式終端父進程，子進程仍會退出，這仍是與node底層實現有關。默認「ctrl+c」觸發SIGINT信號，父進程接受信號後發送給子進程，若是子進程存在SIGINT偵聽函數，則會執行該函數，不然執行exit系統調用子進程退出。所以，若是要讓子進程在接收到SIGINT信號不退出，只須要不做處理便可：

file: c.js

process.on('SIGINT',function(){
    console.log('child sigint');
});

setTimeout(()=>{
    console.log('children exit');
},10000)

以上實現，能夠知足咱們最初指定的目標：「父進程退出或者中斷，子進程仍正常運行」。

實現二

node官方提供了建立daemon進程的相關API，若是不仔細閱讀文檔還真不容易發現該特性。在child_process模塊中有個spawn函數，經過spawn能夠執行shell命令及其相關選項，同時spawn提供了建立子進程的一些選項，其中「detached」選項則與咱們的需求密切相關。

detached選項可讓node原生幫咱們建立一個daemon進程，設置datached爲true能夠建立一個新的session和進程組，子進程的pid爲新建立進程組的組pid，這與setsid起到相同的做用。此時的子進程已經和其父進程屬於兩個session，所以父進程的退出和中斷信號不會傳遞給子進程，子進程不會接受到父進程的中斷信號天然也不會退出。當父進程結束以後，子進程變爲孤兒進程從而被init進程接收，ppid設置爲1。

file: parent.js

let cp = require('child_process');
const sp = cp.spawn('node',['./c.js'],{
    detached: true,
    stdio: [process.stdin,process.stdout,process.stdout]
});

sp.unref();
setTimeout(()=>{console.log('parent out')},5000);

----------------------
file: c.js

setTimeout(()=>{
    console.log('children exit');
},100000)

此時，c.js文件並未設置SIGINT事件偵聽函數，在父進程中斷後仍會正常運行，正是因爲其和父進程分屬於兩個session。

在parent.js文件中設置了sp.unref()函數，目的是「避免父進程等待子進程退出」。那麼爲什麼會出現上述狀況呢？這與node的事件循環有關，讓父進程的事件循環排除對ChildProcess子進程對象的引用，可使父進程單獨退出。

總結

爲何上文介紹的兩個方法均可以實現daemon進程呢？這還得回到系統層面進行分析。在linux系統建立一個daemon進程須要幾個步驟：

1. 父進程建立子進程，父進程退出，讓子進程成爲孤兒進程，ppid=1

2. 經過setsid命令或函數在子進程中建立新的會話和進程組

3. 設置當前目錄

4. 設置文件權限，並關閉父進程繼承打開的fd

所謂會話和進程組，則是在linux多任務多用戶下的概念。不一樣會話的進程沒法經過通訊，所以父子進程相隔離。而執行setsid命令則讓子進程有了新的特性：

• 子進程脫離父進程所在的session控制，二者獨立存在互不影響

• 子進程脫離父進程所在的進程組

• 子進程脫離原先的命令行終端，終端退出不影響子進程

下面再回顧方法一與方法二的區別，發現方法一其實並非真正的daemon進程，只是經過偵聽相關中斷信號並設置nop函數（不執行默認的中斷行爲）保證子進程繼續運行而已；而方法二則是標準的deamon進程建立方式，優先使用！