重学前端
程劭非(winter)
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NodeJS进程:从一段代码到完整程序

你好,我是 winter。
任何一段 NodeJS 执行都会产生进程,这是一种现代多任务操作系统提供的机制。它是系统资源分配和调度的基本单位,也是操作系统对程序执行的一种抽象表示。
进程是程序的“实例”,这意味着同一段 NodeJS 代码可能产生多个进程。
进程最重要的作用是它为程序代码提供了相互隔离的虚拟内存,正常情况下,无须担心不同进程访问同一内存地址而产生冲突。
但进程间并非无法通讯,我们可以利用操作系统提供的一些机制来让不同进程互相通讯,以达到多进程协同的目的。
进程是操作系统重要的底层基础设施,关于进程的更详细信息,你可以在专门的操作系统课程中学习,这节课我们仅做概要性介绍,给大家建立一个感性认知。
在操作系统中,我们可以使用一些工具来管理进程,此处我们以 unix 系统风格的 shell 命令行为例,结合 Node.js 视角,介绍基本的进程机制。
PS. unix 系统风格的 shell 命令行适用于绝大多数 Linux 、MacOS 环境,Windows 下也有多种方法可以获得类似的环境,比如可以使用 Windows 自带的 Linux 子系统,安装 mingw 或 cygwin 等跨平台环境。一般工程师的开发环境中,使用 git 命令行模式就可以了。
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1. Node.js中的进程提供了相互隔离的虚拟内存,但可以通过操作系统提供的机制进行通讯。 2. 可以使用process.stdin和process.stdout来处理进程的输入输出,并通过重定向和管道操作改变标准输入输出的行为。 3. 处理进程的参数可以通过process.argv获取启动Node.js进程时传递的命令行参数,而返回值处理则可以通过process.exit()实现。 4. Node.js中的process.cwd()返回当前工作目录,而process.env包含了当前进程的环境变量,可用于提供丰富的配置选项。 5. 事件循环由底层控制,事件的来源多样,可能是用户输入、定时器、操作系统、硬件或其他进程,而等待事件的过程中会让渡CPU的控制权给操作系统进行调度。 6. 进程协作可以通过事件循环实现,当底层接收到事件时,会在JavaScript引擎中执行对应的代码。 7. child_process模块中的spawn方法允许启动另一个Node.js进程来执行脚本,并可以操作子进程的标准输入和输出。 8. fork方法允许创建一个worker进程,具有Node.js内置的消息机制,可以进行消息通讯。 9. cluster模块允许创建工作进程,共享同一份代码,实现CPU资源分配和网络端口共享。 10. 学习Node.js需要理解操作系统中进程的基础知识,以及与之对应的Node.js相关API,以及进程协作方案的实现。

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