node进程间通信

理解底层基础，助力上层应用

进程保护

进程和线程的概念和关系

用户下达运行程序的命令后，就会产生进程。同一程序可产生多个进程（一对多关系），以允许同时有多位用户运行同一程序，却不会相冲突。

进程需要一些资源才能完成工作，如CPU使用时间、存储器、文件以及I/O设备，且为依序逐一进行，也就是每个CPU核心任何时间内仅能运行一项进程。

进程与线程的区别：进程是计算机管理运行程序的一种方式，一个进程下可包含一个或者多个线程。线程可以理解为子进程。

摘自wiki百科

也就是说，进程是我们运行的程序代码和占用的资源总和，线程是进程的最小执行单位，当然也支持并发。可以说是把问题细化，分成一个个更小的问题，进而得以解决。

并且进程内的线程是共享进程资源的，处于同一地址空间，所以切换和通信相对成本小，而进程可以理解为没有公共的包裹容器。

但是如果进程间需要通信的话，也需要一个公共环境或者一个媒介，这个就是操作系统。

进程演进

我们的计算机有单核的、多核的，也有多种的组合方式：

单进程

因为是一个进程，所以某一时刻只能处理一个事务，后续需要等待，体验不好

多进程

为了解决上面的问题，但是如果有很多请求的话，会产生很多进程，开销本身就是一个不小的问题，而进程占据独立的内存，这么多响应是的进程难免会有重复的状态和数据，会造成资源浪费。

多进程多线程

由之前的进程处理事务，改成使用线程处理事务，解决了开销大，资源浪费的问题，还可以使用线程池，预先创建就绪线程，减少创建和销毁线程的开销。

但是一个cpu某一时刻只能处理一个事务。像时间分片来调度线程的话，会导致线程切换频繁，是非常耗时的。

单进程单线程

类似也就是v8，基于事件驱动，有效的避免了内存开销和上下文切换，只需要线程间通信，即可在适当的时刻进行事务结果等的反馈。

但是遇到计算量很大的事务，会阻塞后续任务的执行。像这样：

单进程单线程(多进程架构)

node提供了cluster和child_process两个模块进行进程的创建，也就是我们常说的主(Master)从(Worker)模式。Master负责任务调度和管理Worker进程，Worker进行事务处理。

进程间通信

node本身提供了cluster和child_process模块创建子进程，本质上cluster.fork()是child_process.fork()的上层实现，cluster带来的好处是可以监听共享端口，否则建议使用child_process。

child_process

child_process提供了异步和同步的操作方法，具体可查看文档。

常见的异步方法有：

除了fork出来的进程会长期驻存外，其他方式会在子进程任务完成后以流的方式返回并销毁进程。

异步方法会返回ChildProcess的实例，ChildProcess不能直接创建，只能返回。

来看几张图吧：

举个例子

有一个很长很长的循环，如果不开启子进程，会等循环之后才能执行之后的逻辑。

我们可以将耗时的循环放到子进程中，主进程会接受子进程的返回，不影响后续事物的处理。

// 主进程 const execFile = require('child_process').execFile; execFile('./child.js', [], (err, stdout, stderr) => { if (err) { console.log(err); return; } console.log(`stdout: ${stdout}`); }); console.log('用户事务处理'); // 子进程 #!/usr/bin/env node for (let i = 0; i < 10000; i++) { process.stdout.write(`${i}`); }

而对于fork，它是专门用来生产子进程的，也可以说是主进程的拷贝，返回的ChildProcess中会内置额外的通信通道，也就是IPC通道，允许消息在父子进程间传递，例如通过文件描述符，不过由于创建的是匿名通道，所以只有主进程可以与之通信，其他进程无法进行通信。但相对的还有命名通道，详见下一节。

看一个简单的例子:

//parent.js const cp = require('child_process'); const n = cp.fork(`${__dirname}/sub.js`); n.on('message', (m) => { console.log('PARENT got message:', m); }); n.send({ hello: 'world' }); //sub.js process.on('message', (m) => { console.log('CHILD got message:', m); }); process.send({ foo: 'bar' });

父进程通过fork返回的ChildProcess进行通信的监听和发送，子进程通过全局变量process进行监听和发送。

cluster