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进程守护

2024年04月09日
柏拉文
越努力，越幸运

一、认识​

启动方式​

守护进程的启动方式,过程如下:

  • 创建一个进程A
  • 在进程A中创建进程B，我们可以使用fork方式，或者其他方法
  • 对进程B执行 setsid 方法
  • 进程A退出，进程B由init进程接管。此时进程B为守护进程

setsid​

setsid 工作​

setid主要完成三件事:

  1. 该进程变成一个新会话的会话领导
  2. 该进程变成一个新进程组的组长
  3. 该进程没有控制终端

然而, Nodejs中并没有对 setsid 方法的直接封装，翻阅文档发现有一个地方是可以调用该方法的。

setsid 调用​

var spawn = require('child_process').spawn;
var process = require('process');

var p = spawn('node',['b.js'],{
        detached : true
    });
console.log(process.pid, p.pid);
process.exit(0);

在 spawn 的第三个参数中，可以设置 detached 属性，如果该属性为 true，则会调用 setsid 方法。这样就满足我们对守护进程的要求。

二、实现​

三、问题​

3.1 请问实现一个 Node 子进程被杀死，然后自动重启代码的思路？​

思路:

  1. 父进程启动子进程, 使用 fork（或 spawn）创建子进程，将子进程的生命周期纳入父进程的管理范围。

  2. 监听退出事件, 为子进程绑定 exit 事件。当子进程因异常退出或者被杀死时，exit 事件会被触发，并返回退出码和信号。

  3. 重启子进程, 在 exit 事件处理器中，调用创建子进程的函数重新启动一个新的子进程，从而实现自动重启。

  4. 异常与错误处理, 同时监听 error 事件，确保在发生错误时能记录日志或采取其他必要的措施。

  5. 防止无限重启, 根据实际需求，可以设置一定的重启次数限制或者重启时间间隔，以防止因子进程连续异常导致无限重启。

const { fork } = require('child_process');

// 定义一个函数用于启动子进程
function startChild() {
  // 使用 fork 创建子进程，这里假设子进程代码在 child.js 中
  const child = fork('./child.js');

  // 监听子进程退出事件
  child.on('exit', (code, signal) => {
    console.log(`子进程退出，退出码: ${code}, 信号: ${signal}`);
    
    // 在这里可以添加重启次数限制或者重启间隔等待等逻辑
    console.log('正在重启子进程...');
    startChild();
  });

  // 监听子进程错误事件
  child.on('error', (err) => {
    console.error('子进程发生错误:', err);
  });

  return child;
}

// 启动子进程
startChild();

3.2 实现限量重启, 比如我最多让其在1分钟内重启5次, 超过了就报警给运维？​

思路:

  1. 父进程启动子进程, 使用 fork（或 spawn）创建子进程，将子进程的生命周期纳入父进程的管理范围。

  2. 监听退出事件, 为子进程绑定 exit 事件。当子进程因异常退出或者被杀死时, exit 事件会被触发, 开始进行限量重启处理:

    1. 记录重启时间, 使用 restartTimes 数组记录每次重启时的时间戳。每次子进程退出后, 将当前时间加入该数组。

    2. 过滤时间窗口, 通过过滤 restartTimes 中超过 1 分钟（60 * 1000 毫秒）的时间戳, 只保留最近 1 分钟内的重启记录。(滑动窗口的思想)

    3. 判断重启次数, 如果 1 分钟内的重启记录超过 5 次，则调用 alertOps() 发出报警，并不再自动重启子进程。实际应用中，可以结合报警系统或日志系统处理后续动作。

    4. 自动重启, 如果重启次数未达到限制, 调用 startChild() 重新启动子进程，从而实现自动恢复。

  3. 重启子进程, 在 exit 事件处理器中，调用创建子进程的函数重新启动一个新的子进程，从而实现自动重启。

  4. 异常与错误处理, 同时监听 error 事件，确保在发生错误时能记录日志或采取其他必要的措施。

const { fork } = require('child_process');

// 用于记录每次重启的时间戳（毫秒）
let restartTimes = [];

// 模拟报警函数，实际场景中可以调用邮件、短信或监控系统接口
function alertOps() {
  console.error('警告：子进程在 1 分钟内重启次数超过 5 次，请及时检查！');
  // 这里可以扩展，比如发送邮件或调用运维系统接口
}

// 启动子进程的函数
function startChild() {
  const child = fork('./child.js');

  // 监听子进程退出事件
  child.on('exit', (code, signal) => {
    console.log(`子进程退出，退出码: ${code}, 信号: ${signal}`);

    // 记录当前重启的时间
    const now = Date.now();
    restartTimes.push(now);

    // 过滤掉超过 1 分钟的重启记录
    restartTimes = restartTimes.filter(timestamp => now - timestamp < 60 * 1000);

    // 如果在 1 分钟内的重启次数超过 5 次，则报警并不再重启
    if (restartTimes.length > 5) {
      alertOps();
      return;
    }

    console.log('正在重启子进程...');
    startChild();
  });

  // 监听子进程错误事件
  child.on('error', (err) => {
    console.error('子进程发生错误:', err);
  });

  return child;
}

// 启动初次子进程
startChild();