"守護(hù)進(jìn)程"（daemon）就是一直在后臺(tái)運(yùn)行的進(jìn)程（daemon）。

一、問題的由來
Web應(yīng)用寫好后，下一件事就是啟動(dòng)，讓它一直在后臺(tái)運(yùn)行。
這并不容易。舉例來說，下面是一個(gè)最簡(jiǎn)單的Node應(yīng)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);

你在命令行下啟動(dòng)它。

$ node server.js

看上去一切正常，所有人都能快樂地訪問 5000 端口了。但是，一旦你退出命令行窗口，這個(gè)應(yīng)用就一起退出了，無法訪問了。
怎么才能讓它變成系統(tǒng)的守護(hù)進(jìn)程（daemon），成為一種服務(wù)（service），一直在那里運(yùn)行呢？
二、前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)
上面這樣啟動(dòng)的腳本，稱為"前臺(tái)任務(wù)"（foreground job）。它會(huì)獨(dú)占命令行窗口，只有運(yùn)行完了或者手動(dòng)中止，才能執(zhí)行其他命令。
變成守護(hù)進(jìn)程的第一步，就是把它改成"后臺(tái)任務(wù)"（background job）。

$ node server.js &

只要在命令的尾部加上符號(hào)&，啟動(dòng)的進(jìn)程就會(huì)成為"后臺(tái)任務(wù)"。如果要讓正在運(yùn)行的"前臺(tái)任務(wù)"變?yōu)?后臺(tái)任務(wù)"，可以先按ctrl + z，然后執(zhí)行bg命令（讓最近一個(gè)暫停的"后臺(tái)任務(wù)"繼續(xù)執(zhí)行）。
"后臺(tái)任務(wù)"有兩個(gè)特點(diǎn)。

• 繼承當(dāng)前 session （對(duì)話）的標(biāo)準(zhǔn)輸出（stdout）和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤（stderr）。因此，后臺(tái)任務(wù)的所有輸出依然會(huì)同步地在命令行下顯示。
• 不再繼承當(dāng)前 session 的標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）。你無法向這個(gè)任務(wù)輸入指令了。如果它試圖讀取標(biāo)準(zhǔn)輸入，就會(huì)暫停執(zhí)行（halt）。

可以看到，"后臺(tái)任務(wù)"與"前臺(tái)任務(wù)"的本質(zhì)區(qū)別只有一個(gè)：是否繼承標(biāo)準(zhǔn)輸入。所以，執(zhí)行后臺(tái)任務(wù)的同時(shí)，用戶還可以輸入其他命令。
三、SIGHUP信號(hào)
變?yōu)?后臺(tái)任務(wù)"后，一個(gè)進(jìn)程是否就成為了守護(hù)進(jìn)程呢？或者說，用戶退出 session 以后，"后臺(tái)任務(wù)"是否還會(huì)繼續(xù)執(zhí)行？
Linux系統(tǒng)是這樣設(shè)計(jì)的。

• 用戶準(zhǔn)備退出 session
• 系統(tǒng)向該 session 發(fā)出SIGHUP信號(hào)
• session 將SIGHUP信號(hào)發(fā)給所有子進(jìn)程
• 子進(jìn)程收到SIGHUP信號(hào)后，自動(dòng)退出
  

上面的流程解釋了，為什么"前臺(tái)任務(wù)"會(huì)隨著 session 的退出而退出：因?yàn)樗盏搅薙IGHUP信號(hào)。
那么，"后臺(tái)任務(wù)"是否也會(huì)收到SIGHUP信號(hào)？
這由 Shell 的huponexit參數(shù)決定的。

$ shopt | grep huponexit

執(zhí)行上面的命令，就會(huì)看到huponexit參數(shù)的值。
大多數(shù)Linux系統(tǒng)，這個(gè)參數(shù)默認(rèn)關(guān)閉（off）。因此，session 退出的時(shí)候，不會(huì)把SIGHUP信號(hào)發(fā)給"后臺(tái)任務(wù)"。所以，一般來說，"后臺(tái)任務(wù)"不會(huì)隨著 session 一起退出。
四、disown 命令
通過"后臺(tái)任務(wù)"啟動(dòng)"守護(hù)進(jìn)程"并不保險(xiǎn)，因?yàn)橛械南到y(tǒng)的huponexit參數(shù)可能是打開的（on）。
更保險(xiǎn)的方法是使用disown命令。它可以將指定任務(wù)從"后臺(tái)任務(wù)"列表（jobs命令的返回結(jié)果）之中移除。一個(gè)"后臺(tái)任務(wù)"只要不在這個(gè)列表之中，session 就肯定不會(huì)向它發(fā)出SIGHUP信號(hào)。

$ node server.js &
$ disown

執(zhí)行上面的命令以后，server.js進(jìn)程就被移出了"后臺(tái)任務(wù)"列表。你可以執(zhí)行jobs命令驗(yàn)證，輸出結(jié)果里面，不會(huì)有這個(gè)進(jìn)程。
disown的用法如下。

# 移出最近一個(gè)正在執(zhí)行的后臺(tái)任務(wù)
$ disown

# 移出所有正在執(zhí)行的后臺(tái)任務(wù)
$ disown -r

# 移出所有后臺(tái)任務(wù)
$ disown -a

# 不移出后臺(tái)任務(wù)，但是讓它們不會(huì)收到SIGHUP信號(hào)
$ disown -h

# 根據(jù)jobId，移出指定的后臺(tái)任務(wù)
$ disown %2
$ disown -h %2

五、標(biāo)準(zhǔn) I/O
使用disown命令之后，還有一個(gè)問題。那就是，退出 session 以后，如果后臺(tái)進(jìn)程與標(biāo)準(zhǔn)I/O有交互，它還是會(huì)掛掉。
還是以上面的腳本為例，現(xiàn)在加入一行。

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);

啟動(dòng)上面的腳本，然后再執(zhí)行disown命令。

$ node server.js &
$ disown

接著，你退出 session，訪問5000端口，就會(huì)發(fā)現(xiàn)連不上。
這是因?yàn)?后臺(tái)任務(wù)"的標(biāo)準(zhǔn) I/O 繼承自當(dāng)前 session，disown命令并沒有改變這一點(diǎn)。一旦"后臺(tái)任務(wù)"讀寫標(biāo)準(zhǔn) I/O，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)不存在了，所以就報(bào)錯(cuò)終止執(zhí)行。
為了解決這個(gè)問題，需要對(duì)"后臺(tái)任務(wù)"的標(biāo)準(zhǔn) I/O 進(jìn)行重定向。

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

上面這樣執(zhí)行，基本上就沒有問題了。
六、nohup 命令
還有比disown更方便的命令，就是nohub。

$ nohup node server.js &

nohup命令對(duì)server.js進(jìn)程做了三件事。

• 阻止SIGHUP信號(hào)發(fā)到這個(gè)進(jìn)程。
• 關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)輸入。該進(jìn)程不再能夠接收任何輸入，即使運(yùn)行在前臺(tái)。
• 重定向標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤到文件nohup.out。
  

也就是說，nohup命令實(shí)際上將子進(jìn)程與它所在的 session 分離了。
注意，nohup命令不會(huì)自動(dòng)把進(jìn)程變?yōu)?后臺(tái)任務(wù)"，所以必須加上&符號(hào)。
七、Screen 命令與 Tmux 命令
另一種思路是使用 terminal multiplexer （終端復(fù)用器：在同一個(gè)終端里面，管理多個(gè)session），典型的就是 Screen 命令和 Tmux 命令。
它們可以在當(dāng)前 session 里面，新建另一個(gè) session。這樣的話，當(dāng)前 session 一旦結(jié)束，不影響其他 session。而且，以后重新登錄，還可以再連上早先新建的 session。
Screen 的用法如下。

# 新建一個(gè) session
$ screen
$ node server.js

然后，按下ctrl + A和ctrl + D，回到原來的 session，從那里退出登錄。下次登錄時(shí)，再切回去。

$ screen -r

如果新建多個(gè)后臺(tái) session，就需要為它們指定名字。

$ screen -S name

# 切回指定 session
$ screen -r name
$ screen -r pid_number

# 列出所有 session
$ screen -ls

如果要停掉某個(gè) session，可以先切回它，然后按下ctrl + c和ctrl + d。
Tmux 比 Screen 功能更多、更強(qiáng)大，它的基本用法如下。

$ tmux
$ node server.js

# 返回原來的session
$ tmux detach

除了tmux detach，另一種方法是按下Ctrl + B和d ，也可以回到原來的 session。

# 下次登錄時(shí)，返回后臺(tái)正在運(yùn)行服務(wù)session
$ tmux attach

如果新建多個(gè) session，就需要為每個(gè) session 指定名字。

# 新建 session
$ tmux new -s session_name

# 切換到指定 session
$ tmux attach -t session_name

# 列出所有 session
$ tmux list-sessions

# 退出當(dāng)前 session，返回前一個(gè) session 
$ tmux detach

# 殺死指定 session
$ tmux kill-session -t session-name

八、Node 工具
對(duì)于 Node 應(yīng)用來說，可以不用上面的方法，有一些專門用來啟動(dòng)的工具：forever，nodemon 和 pm2。
forever 的功能很簡(jiǎn)單，就是保證進(jìn)程退出時(shí)，應(yīng)用會(huì)自動(dòng)重啟。

# 作為前臺(tái)任務(wù)啟動(dòng)
$ forever server.js

# 作為服務(wù)進(jìn)程啟動(dòng) 
$ forever start app.js

# 停止服務(wù)進(jìn)程
$ forever stop Id

# 重啟服務(wù)進(jìn)程
$ forever restart Id

# 監(jiān)視當(dāng)前目錄的文件變動(dòng)，一有變動(dòng)就重啟
$ forever -w server.js

# -m 參數(shù)指定最多重啟次數(shù)
$ forever -m 5 server.js

# 列出所有進(jìn)程
$ forever list

nodemon一般只在開發(fā)時(shí)使用，它最大的長(zhǎng)處在于 watch 功能，一旦文件發(fā)生變化，就自動(dòng)重啟進(jìn)程。

# 默認(rèn)監(jiān)視當(dāng)前目錄的文件變化
$ nodemon server.js

＃ 監(jiān)視指定文件的變化  
$ nodemon --watch app --watch libs server.js 

pm2 的功能最強(qiáng)大，除了重啟進(jìn)程以外，還能實(shí)時(shí)收集日志和監(jiān)控。

# 啟動(dòng)應(yīng)用
$ pm2 start app.js

# 指定同時(shí)起多少個(gè)進(jìn)程（由CPU核心數(shù)決定），組成一個(gè)集群
$ pm2 start app.js -i max

# 列出所有任務(wù)
$ pm2 list

# 停止指定任務(wù)
$ pm2 stop 0

＃ 重啟指定任務(wù)
$ pm2 restart 0

# 刪除指定任務(wù)
$ pm2 delete 0

# 保存當(dāng)前的所有任務(wù)，以后可以恢復(fù)
$ pm2 save

# 列出每個(gè)進(jìn)程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
$ pm2 monit

# 查看所有日志
$ pm2 logs

# 導(dǎo)出數(shù)據(jù)
$ pm2 dump

# 重啟所有進(jìn)程
$ pm2 kill
$ pm2 resurect

# 啟動(dòng)web界面 http://localhost:9615
$ pm2 web

十、Systemd
除了專用工具以外，Linux系統(tǒng)有自己的守護(hù)進(jìn)程管理工具 Systemd 。它是操作系統(tǒng)的一部分，直接與內(nèi)核交互，性能出色，功能極其強(qiáng)大。我們完全可以將程序交給 Systemd ，讓系統(tǒng)統(tǒng)一管理，成為真正意義上的系統(tǒng)服務(wù)。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。

最新評(píng)論