[Linux] Linux 守護進程的啓動方法

reference : http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/02/linux-daemon.html

"守護進程"（daemon）就是一直在後臺運行的進程（daemon）。

本文介紹如何將一個 Web 應用，啓動爲守護進程。

1、問題的由來

Web應用寫好後，下一件事就是啓動，讓它一直在後臺運行。

這並不容易。舉例來講，下面是一個最簡單的Node應用server.js，只有6行。

var http = require('http'); http.createServer(function(req, res) { res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'}); res.end('Hello World'); }).listen(5000); 

你在命令行下啓動它。

$ node server.js 

看上去一切正常，全部人都能快樂地訪問 5000 端口了。可是，一旦你退出命令行窗口，這個應用就一塊兒退出了，沒法訪問了。

怎麼才能讓它變成系統的守護進程（daemon），成爲一種服務（service），一直在那裏運行呢？

2、前臺任務與後臺任務

上面這樣啓動的腳本，稱爲"前臺任務"（foreground job）。它會獨佔命令行窗口，只有運行完了或者手動停止，才能執行其餘命令。

變成守護進程的第一步，就是把它改爲"後臺任務"（background job）。

$ node server.js & 

只要在命令的尾部加上符號&，啓動的進程就會成爲"後臺任務"。若是要讓正在運行的"前臺任務"變爲"後臺任務"，能夠先按ctrl + z，而後執行bg命令（讓最近一個暫停的"後臺任務"繼續執行）。

"後臺任務"有兩個特色。

1. 繼承當前 session （對話）的標準輸出（stdout）和標準錯誤（stderr）。所以，後臺任務的全部輸出依然會同步地在命令行下顯示。
2. 再也不繼承當前 session 的標準輸入（stdin）。你沒法向這個任務輸入指令了。若是它試圖讀取標準輸入，就會暫停執行（halt）。

能夠看到，"後臺任務"與"前臺任務"的本質區別只有一個：是否繼承標準輸入。因此，執行後臺任務的同時，用戶還能夠輸入其餘命令。

3、SIGHUP信號

變爲"後臺任務"後，一個進程是否就成爲了守護進程呢？或者說，用戶退出 session 之後，"後臺任務"是否還會繼續執行？

Linux系統是這樣設計的。

1. 用戶準備退出 session
2. 系統向該 session 發出SIGHUP信號
3. session 將SIGHUP信號發給全部子進程
4. 子進程收到SIGHUP信號後，自動退出

上面的流程解釋了，爲何"前臺任務"會隨着 session 的退出而退出：由於它收到了SIGHUP信號。

那麼，"後臺任務"是否也會收到SIGHUP信號？

這由 Shell 的huponexit參數決定的。

$ shopt | grep huponexit 

執行上面的命令，就會看到huponexit參數的值。

大多數Linux系統，這個參數默認關閉（off）。所以，session 退出的時候，不會把SIGHUP信號發給"後臺任務"。因此，通常來講，"後臺任務"不會隨着 session 一塊兒退出。

4、disown 命令

經過"後臺任務"啓動"守護進程"並不保險，由於有的系統的huponexit參數多是打開的（on）。

更保險的方法是使用disown命令。它能夠將指定任務從"後臺任務"列表（jobs命令的返回結果）之中移除。一個"後臺任務"只要不在這個列表之中，session 就確定不會向它發出SIGHUP信號。

$ node server.js & $ disown 

執行上面的命令之後，server.js進程就被移出了"後臺任務"列表。你能夠執行jobs命令驗證，輸出結果裏面，不會有這個進程。

disown的用法以下。

# 移出最近一個正在執行的後臺任務 $ disown # 移出全部正在執行的後臺任務 $ disown -r # 移出全部後臺任務 $ disown -a # 不移出後臺任務，可是讓它們不會收到SIGHUP信號 $ disown -h # 根據jobId，移出指定的後臺任務 $ disown %2 $ disown -h %2 

5、標準 I/O

使用disown命令以後，還有一個問題。那就是，退出 session 之後，若是後臺進程與標準I/O有交互，它仍是會掛掉。

仍是以上面的腳本爲例，如今加入一行。

var http = require('http'); http.createServer(function(req, res) { console.log('server starts...'); // 加入此行 res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'}); res.end('Hello World'); }).listen(5000); 

啓動上面的腳本，而後再執行disown命令。

$ node server.js & $ disown 

接着，你退出 session，訪問5000端口，就會發現連不上。

這是由於"後臺任務"的標準 I/O 繼承自當前 session，disown命令並無改變這一點。一旦"後臺任務"讀寫標準 I/O，就會發現它已經不存在了，因此就報錯終止執行。

爲了解決這個問題，須要對"後臺任務"的標準 I/O 進行重定向。

$ node server.js > stdout.txt 2> stderr.txt < /dev/null & $ disown 

上面這樣執行，基本上就沒有問題了。

6、nohup 命令

還有比disown更方便的命令，就是nohup。

$ nohup node server.js & 

nohup命令對server.js進程作了三件事。

• 阻止SIGHUP信號發到這個進程。
• 關閉標準輸入。該進程再也不可以接收任何輸入，即便運行在前臺。
• 重定向標準輸出和標準錯誤到文件nohup.out。

也就是說，nohup命令實際上將子進程與它所在的 session 分離了。

注意，nohup命令不會自動把進程變爲"後臺任務"，因此必須加上&符號。

7、Screen 命令與 Tmux 命令

另外一種思路是使用 terminal multiplexer （終端複用器：在同一個終端裏面，管理多個session），典型的就是 Screen 命令和 Tmux 命令。

它們能夠在當前 session 裏面，新建另外一個 session。這樣的話，當前 session 一旦結束，不影響其餘 session。並且，之後從新登陸，還能夠再連上早先新建的 session。

Screen 的用法以下。

# 新建一個 session $ screen $ node server.js 

而後，按下ctrl + A和ctrl + D，回到原來的 session，從那裏退出登陸。下次登陸時，再切回去。

$ screen -r 

若是新建多個後臺 session，就須要爲它們指定名字。

$ screen -S name # 切回指定 session $ screen -r name $ screen -r pid_number # 列出全部 session $ screen -ls 

若是要停掉某個 session，能夠先切回它，而後按下ctrl + c和ctrl + d。

Tmux 比 Screen 功能更多、更強大，它的基本用法以下。

$ tmux
$ node server.js # 返回原來的session $ tmux detach 

除了tmux detach，另外一種方法是按下Ctrl + B和d ，也能夠回到原來的 session。

# 下次登陸時，返回後臺正在運行服務session $ tmux attach 

若是新建多個 session，就須要爲每一個 session 指定名字。

# 新建 session $ tmux new -s session_name # 切換到指定 session $ tmux attach -t session_name # 列出全部 session $ tmux list-sessions # 退出當前 session，返回前一個 session $ tmux detach # 殺死指定 session $ tmux kill-session -t session-name 

8、Node 工具

對於 Node 應用來講，能夠不用上面的方法，有一些專門用來啓動的工具：forever，nodemon 和 pm2。

forever 的功能很簡單，就是保證進程退出時，應用會自動重啓。

# 做爲前臺任務啓動 $ forever server.js # 做爲服務進程啓動 $ forever start app.js # 中止服務進程 $ forever stop Id # 重啓服務進程 $ forever restart Id # 監視當前目錄的文件變更，一有變更就重啓 $ forever -w server.js # -m 參數指定最多重啓次數 $ forever -m 5 server.js # 列出全部進程 $ forever list 

nodemon通常只在開發時使用，它最大的長處在於 watch 功能，一旦文件發生變化，就自動重啓進程。

# 默認監視當前目錄的文件變化 $ nodemon server.js ＃ 監視指定文件的變化 $ nodemon --watch app --watch libs server.js 

pm2 的功能最強大，除了重啓進程之外，還能實時收集日誌和監控。

# 啓動應用 $ pm2 start app.js # 指定同時起多少個進程（由CPU核心數決定），組成一個集羣 $ pm2 start app.js -i max # 列出全部任務 $ pm2 list # 中止指定任務 $ pm2 stop 0 ＃ 重啓指定任務 $ pm2 restart 0 # 刪除指定任務 $ pm2 delete 0 # 保存當前的全部任務，之後能夠恢復 $ pm2 save # 列出每一個進程的統計數據 $ pm2 monit # 查看全部日誌 $ pm2 logs # 導出數據 $ pm2 dump # 重啓全部進程 $ pm2 kill $ pm2 resurect # 啓動web界面 http://localhost:9615 $ pm2 web 

10、Systemd

除了專用工具之外，Linux系統有本身的守護進程管理工具 Systemd 。它是操做系統的一部分，直接與內核交互，性能出色，功能極其強大。咱們徹底能夠將程序交給 Systemd ，讓系通通一管理，成爲真正意義上的系統服務。

下一篇文章，我就來介紹 Systemd。

（完）