发布需求我们都知道 Node.js 采用的是单线程、基于事件驱动的异步 I/O 模型，其特性决定了它无法利用 CPU 多核的优势，也不善于完成一些非 I/O 类型的操作（比如执行脚本、AI 计算、图像处理等），为了解决此类问题，Node.js 提供了常规的多进（线程）方案（关于进程、线程的讨论，可参见笔者的另一篇文章 Node.js 与并发模型），本文便为大家介绍 Node.js 的多进（线）程机制。
带大家深入了解一下Node.js中的多进程和多线程
child_process
我们可使用 child_process 模块创建 Node.js 的子进程，来完成一些特殊的任务（比如执行脚本），该模块主要提供了 exec、execFile、fork、spwan 等方法，下面我们就简单介绍下这些方法的使用。
exec
const { exec } = require('child_process');
exec('ls -al', (error, stdout, stderr) => {
console.log(stdout);
});
该方法根据 options.shell 指定的可执行文件处理命令字符串，在命令的执行过程中缓存其输出，直到命令执行完成后，再将执行结果以回调函数参数的形式返回。
该方法的参数解释如下：
● command：将要执行的命令（比如 ls -al）；
● options：参数设置（可不指定），相关属性如下：
○ cwd：子进程的当前工作目录，默认取 process.cwd() 的值；
○ env：环境变量设置（为键值对对象），默认取 process.env 的值；
○ encoding：字符编码，默认值为：utf8；
○ shell：处理命令字符串的可执行文件，Unix 上默认值为 /bin/sh，Windows 上默认值取 process.env.ComSpec 的值（如为空则为 cmd.exe）；比如：
const { exec } = require('child_process');
exec("print('Hello World!')", { shell: 'python' }, (error, stdout, stderr) => {
console.log(stdout);
});
运行上面的例子将输出 Hello World!，这等同于子进程执行了 python -c "print('Hello World!')" 命令，因此在使用该属性时需要注意，所指定的可执行文件必须支持通过 -c 选项来执行相关语句。
注：碰巧 Node.js 也支持 -c 选项，但它等同于 --check 选项，只用来检测指定的脚本是否存在语法错误，并不会执行相关脚本。
○ signal：使用指定的 AbortSignal 终止子进程，该属性在 v14.17.0 以上可用，比如：
const { exec } = require('child_process');
const ac = new AbortController();
exec('ls -al', { signal: ac.signal }, (error, stdout, stderr) => {});
上例中，我们可通过调用 ac.abort() 来提前终止子进程。
○ timeout：子进程的超时时间（如果该属性的值大于 0，那么当子进程运行时间超过指定值时，将会给子进程发送属性 killSignal 指定的终止信号），单位毫米，默认值为 0；
○ maxBuffer：stdout 或 stderr 所允许的最大缓存（二进制），如果超出，子进程将会被杀死，并且将会截断任何输出，默认值为 1024 * 1024；
○ killSignal：子进程终止信号，默认值为 SIGTERM；
○ uid：执行子进程的 uid；
○ gid：执行子进程的 gid；
○ windowsHide：是否隐藏子进程的控制台窗口，常用于 Windows 系统，默认值为 false；
● callback：回调函数，包含 error、stdout、stderr 三个参数：
○ error：如果命令行执行成功，值为 null，否则值为 Error 的一个实例，其中 error.code 为子进程的退出的错误码，error.signal 为子进程终止的信号；
○ stdout 和 stderr：子进程的 stdout 和 stderr，按照 encoding 属性的值进行编码，如果 encoding 的值为 buffer，或者 stdout、stderr 的值是一个无法识别的字符串，将按照 buffer 进行编码。
execFile
const { execFile } = require('child_process');
execFile('ls', ['-al'], (error, stdout, stderr) => {
console.log(stdout);
});
该方法的功能类似于 exec，唯一的区别是 execFile 在默认情况下直接用指定的可执行文件（即参数 file 的值）处理命令，这使得其效率略高于 exec（如果查看 shell 的处理逻辑，笔者感觉这效率可忽略不计）。
该方法的参数解释如下：
● file：可执行文件的名字或路径；
● args：可执行文件的参数列表；
● options：参数设置（可不指定），相关属性如下：
○ shell：值为 false 时表示直接用指定的可执行文件（即参数 file 的值）处理命令，值为 true 或其它字符串时，作用等同于 exec 中的 shell，默认值为 false；
○ windowsVerbatimArguments：在 Windows 中是否对参数进行引号或转义处理，在 Unix 中将忽略该属性，默认值为 false；
○ 属性 cwd、env、encoding、timeout、maxBuffer、killSignal、uid、gid、windowsHide、signal 在上文中已介绍，此处不再重述。
● callback：回调函数，等同于 exec 中的 callback，此处不再阐述。
fork
const { fork } = require('child_process');
const echo = fork('./echo.js', {
silent: true
});
echo.stdout.on('data', (data) => {
console.log(`stdout: ${data}`);
});
echo.stderr.on('data', (data) => {
console.error(`stderr: ${data}`);
});
echo.on('close', (code) => {
console.log(`child process exited with code ${code}`);
});
该方法用于创建新的 Node.js 实例以执行指定的 Node.js 脚本，与父进程之间以 IPC 方式进行通信。
该方法的参数解释如下：
● modulePath：要运行的 Node.js 脚本路径；
● args：传递给 Node.js 脚本的参数列表；
● options：参数设置（可不指定），相关属性如：
○ detached：参见下文对 spwan 中 options.detached 的说明；
○ execPath：创建子进程的可执行文件；
○ execArgv：传递给可执行文件的字符串参数列表，默认取 process.execArgv 的值；
○ serialization：进程间消息的序列号类型，可用值为 json 和 advanced，默认值为 json；
○ slient： 如果为 true，子进程的 stdin、stdout 和 stderr 将通过管道传递给父进程，否则将继承父进程的 stdin、stdout 和 stderr；默认值为 false；
○ stdio：参见下文对 spwan 中 options.stdio 的说明。这里需要注意的是：
如果指定了该属性，将忽略 slient 的值；必须包含一个值为 ipc 的选项（比如 [0, 1, 2, 'ipc']），否则将抛出异常。
○ 属性 cwd、env、uid、gid、windowsVerbatimArguments、signal、timeout、killSignal 在上文中已介绍，此处不再重述。
spwan
const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('ls', ['-al']);
ls.stdout.on('data', (data) => {
console.log(`stdout: ${data}`);
});
ls.stderr.on('data', (data) => {
console.error(`stderr: ${data}`);
});
ls.on('close', (code) => {
console.log(`child process exited with code ${code}`);
});
该方法为 child_process 模块的基础方法，exec、execFile、fork 最终都会调用 spawn 来创建子进程。
该方法的参数解释如下：
● command：可执行文件的名字或路径；
● args：传递给可执行文件的参数列表；
● options：参数设置（可不指定），相关属性如下：
○ argv0：发送给子进程 argv[0] 的值，默认取参数 command 的值；
○ detached：是否允许子进程可以独立于父进程运行（即父进程退出后，子进程可以继续运行），默认值为 false，其值为 true 时，各平台的效果如下所述：
在 Windows 系统中，父进程退出后，子进程可以继续运行，并且子进程拥有自己的控制台窗口（该特性一旦启动后，在运行过程中将无法更改）；
在非 Windows 系统中，子进程将作为新进程会话组的组长，此刻不管子进程是否与父进程分离，子进程都可以在父进程退出后继续运行。
需要注意的是，如果子进程需要执行长时间的任务，并且想要父进程提前退出，需要同时满足以下几点：
● 调用子进程的 unref 方法从而将子进程从父进程的事件循环中剔除；
● detached 设置为 true；
● stdio 为 ignore。
比如下面的例子：
// hello.js
const fs = require('fs');
let index = 0;
function run() {
setTimeout(() => {
fs.writeFileSync('./hello', `index: ${index}`);
if (index < 10) {
index += 1;
run();
}
}, 1000);
}
run();
// main.js
const { spawn } = require('child_process');
const child = spawn('node', ['./hello.js'], {
detached: true,
stdio: 'ignore'
});
child.unref();
● stdio：子进程标准输入输出配置，默认值为 pipe，值为字符串或数组：
○ 值为字符串时，会将其转换为含有三个项的数组（比如 pipe 被转换为 ['pipe', 'pipe', 'pipe']），可用值为 pipe、overlapped、ignore、inherit；
○ 值为数组时，其中数组的前三项分别代表对 stdin、stdout 和 stderr 的配置，每一项的可用值为 pipe、overlapped、ignore、inherit、ipc、Stream 对象、正整数（在父进程打开的文件描述符）、null（如位于数组的前三项，等同于 pipe，否则等同于 ignore）、undefined（如位于数组的前三项，等同于 pipe，否则等同于 ignore）。
● 属性 cwd、env、uid、gid、serialization、shell（值为 boolean 或 string）、windowsVerbatimArguments、windowsHide、signal、timeout、killSignal 在上文中已介绍，此处不再重述。
以上就是关于Node.js中的多进程和多线程的全部知识分享，翼速应用平台内有更多相关资讯，欢迎查阅！
我来说两句