手动实现Node守护进程

2019-11-19 10:15:29 查看 1257 回复 0
child_process.fork()

方法是专门用于衍生新的 Node.js 进程。返回 ChildProcess 类 ,ChildProcess 类的实例都是 EventEmitter,表示衍生的子进程。

const fork = require('child_process').fork;	
const childProcess  = fork('./worker.js')
当子进程使用 process.send() 发送消息时会触发 'message' 事件。
    process.on('message', (message, sendHandle) => {	
        // TODO	
    })

当子进程结束后时会触发 'exit' 事件。如果进程退出,则 code 是进程的最终退出码,否则为 null。如果进程是因为收到的信号而终止,则 signal 是信号的字符串名称,否则为 null。这两个值至少有一个是非空的。

自动重启

有了父子进程之间的相关事件之后,就可以在这些关系之间创建出需要的机制了。至少我们能够通过监听子进程的 exit 事件来获知其退出的信息,接着前文的多进程架构,我们在主进程上要加入一些子进程管理的机制,比如重新启动一个工作进程来继续服务。

worker.js 子进程文件

// worker.js 子进程文件	
const http = require('http')	
const process = require('process')	
	
const server = http.createServer(	
  (req, res) => {	
    res.writeHead(200, {	
      'Content-Type': 'text/plain',	
    })	
    res.end('handle by child')	
  }	
)	
	
process.on('message', (m, tcp) => {	
  if (m === 'server') {	
    tcp.on('connection', socket => {	
      server.emit('connection', socket)	
    })	
  }	
})

master.js 主进程文件

const fork = require('child_process').fork;	
const cpus = require('os').cpus();	
const net = require('net')	
const server = net.createServer()	
	
server.listen(8080)	
	
const workers = {}	
const createWorker = function () {	
  const worker  = fork('./worker.js')	
  worker.on('exit', () => {	
    console.log(`进程退出:${worker.pid}`)	
    delete workers[worker.pid]	
    createWorker()	
  })	
  worker.send('server', server)	
  workers[worker.pid] = worker	
  console.log(`进程创建:${worker.pid}`)	
}	
	
for (let i = 0; i < cpus.length; i++) {	
  createWorker()	
}

测试一下上面的代码,在 window 电脑中尝试使用 taskkill /pid 524 /f 杀死进程号为 524 的进程,发现会自动重启一个 6976 的进程。总体进程数量并没有发生改变。

在这个场景中我们主动杀死了一个进程,在实际业务中,可能有隐藏的bug导致工作进程退出,那么我们需要仔细地处理这种异常。

NodeJS 对于未捕获异常的默认处理是:触发 uncaughtException 事件,如果 uncaughtException 没有被监听,那么打印异常的堆栈信息,触发进程的 exit 事件。

const http = require('http')	
const process = require('process')	
	
const server = http.createServer(	
  (req, res) => {	
    res.writeHead(200, {	
      'Content-Type': 'text/plain',	
    })	
    res.end('handle by child')	
  }	
)	
	
let worker;	
process.on('message', (m, tcp) => {	
  if (m === 'server') {	
    worker = tcp;	
    tcp.on('connection', socket => {	
      server.emit('connection', socket)	
    })	
  }	
})	
	
// 监听未捕获的异常	
process.on('uncaughtException', () => {	
  // 停止接收新的连接	
  worker.close(() => {	
    // 已有连接断开后退出进程	
    process.exit(1)	
  })	
})

上述代码的处理流程是,一旦有未捕获的异常出现,工作进程就会立即停止接收新的连接;当所有连接断开后,退出进程。主进程在侦听到工作进程的 exit 后,将会立即启动新的进程服务,以此保证整个集群中总是有进程在为用户服务的。

p

   

当然上述代码存在的问题是要等到已有的所有连接断开后进程才退出,在极端的情况下,所有工作进程都停止接收新的连接,全处在等待退出的状态。但在等到进程完全退出才重启的过程中,所有新来的请求可能存在没有工作进程为新用户服务的情景,这会丢掉大部分请求。

为此需要改进这个过程,不能等到工作进程退出后才重启新的工作进程。当然也不能暴力退出进程,因为这样会导致已连接的用户直接断开。于是我们在退出的流程中增加一个自杀(suicide)信号。工作进程在得知要退出时,向主进程发送一个自杀信号,然后才停止接收新的连接,当所有连接断开后才退出。主进程在接收到自杀信号后,立即创建新的工作进程服务。

代码改动如下所示:

const fork = require('child_process').fork;	
const cpus = require('os').cpus();	
const net = require('net')	
const server = net.createServer()	
	
server.listen(8080)	
	
const workers = {}	
const createWorker = function () {	
  const worker  = fork('./worker.js')	
  worker.on('exit', () => {	
    console.log(`进程退出:${worker.pid}`)	
    delete workers[worker.pid]	
    createWorker()	
  })	
  // 创建一个新的进程	
  worker.on('message', message => {	
    if (message.act === 'suicide') {	
      createWorker()	
    }	
  })	
  worker.send('server', server)	
  workers[worker.pid] = worker	
  console.log(`进程创建:${worker.pid}`)	
}	
	
for (let i = 0; i < cpus.length; i++) {	
  createWorker()	
}
const http = require('http')	
const process = require('process')	
	
const server = http.createServer(	
  (req, res) => {	
    res.writeHead(200, {	
      'Content-Type': 'text/plain',	
    })	
    res.end('handle by child')	
  }	
)	
	
let worker;	
process.on('message', (m, tcp) => {	
  if (m === 'server') {	
    worker = tcp;	
    tcp.on('connection', socket => {	
      server.emit('connection', socket)	
    })	
  }	
})	
	
// 监听未捕获的异常	
process.on('uncaughtException', () => {	
  // 通知主进程去创建一个新的进程	
  process.send({act: 'suicide'})	
  // 停止接收新的连接	
  worker.close(() => {	
    // 所有已有连接断开后退出进程	
    process.exit(1)	
  })	
})

至此我们完成了进程的平滑重启,一旦有异常出现,主进程会创建新的工作进程来为用户服务,旧的进程一旦处理完已有连接就自动断开。整个过程使得我们的应用的稳定性和健壮性大大提高。

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