進程與線程 - 簡書

進程皇忿、線程

進程带饱、線程是操作系統(tǒng)的基本概念
進程
- 進程是正在運行的程序的實例典蜕，是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動稚伍，是系統(tǒng)進行資源分配和調度的基本單位轧叽，是操作系統(tǒng)結構的基礎
線程
- 是操作系統(tǒng)能夠進行運算調度的最小單位苗沧。它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位炭晒。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流待逞，一個進程中可以并發(fā)多個線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務
在單核計算機中网严，cup是無法被多個程序使用识樱，意味著同一時刻只能執(zhí)行一個程序，如果有兩個程序需要執(zhí)行震束，就需要分配運行程序怜庸，比如這一時刻運行A程序，下一時刻運行B程序驴一，也就表示A和B程序輪流獨享cpu休雌，這種分配程序的模塊叫做'調度器'，它所做的就是把cpu分成一段段的'運行片'肝断，輪流分給不同的程序去執(zhí)行杈曲，從宏觀上講驰凛，由于分配切換的速度極快，因此造成了多個程序同時運行在cpu上的假象担扑。
在單核計算機中恰响，內存是可以被多個程序共享的，當程序A使用名為a的內存涌献，程序b也可以使用名為a的內存胚宦，那么這個時候就會導致同一內存被修改而引發(fā)程序崩潰，因此誕生了內存管理模塊燕垃、虛擬地址枢劝、物理地址等核心功能，而在程序中誕生了一個概念卜壕，叫做進程您旁，所有的進程對應同一個虛擬地址，由內存管理模塊等映射到物理地址上為其分配獨立內存空間轴捎。
一個程序中可以包含多個任務鹤盒，當不同的任務想要共享cpu，共享物理內存的時候侦副，就誕生了線程侦锯，它被包裹在進程里面，在調度器管理共享cpu秦驯、使用同一虛擬地址尺碰、同一物理地址，但是它們無法跨越包裹自己的進程訪問其他進程的物理地址汇竭。
不同的進程之間也可以共享物理地址葱蝗，符合posix規(guī)范的操作系統(tǒng)都提供了一個接口，叫mmap细燎，可以把一個物理地址空間映射到不同的進程中，由不同的進程來共享皂甘。
總結：
- 單核情況下玻驻，同一時刻只能運行一個程序，由調度器切換執(zhí)行程序偿枕，從而造成多程序同時運行在cpu的假象璧瞬，程序不能夠單獨運行，只有將程序加載到內存中渐夸，系統(tǒng)為其分配運行的空間才能夠運行嗤锉，這種執(zhí)行的程序稱之為進程，也就是說進程是系統(tǒng)進行資源分配和調度的一個單位墓塌，程序與進程的區(qū)別在于程序是一個指令或者說任務的集合瘟忱，是進程運行的靜態(tài)描述文件奥额，而進程是程序在系統(tǒng)上順序執(zhí)行的動態(tài)描述，而線程是包含于進程中访诱，是進程的一個實體垫挨，一個進程可以擁有多個線程，代表一個程序中的不同任務触菜，可以同時執(zhí)行九榔，它們共享內存空間和資源，系統(tǒng)并不會為線程分配資源涡相，因此線程不能獨立運行哲泊，只能依賴于進程，一個線程崩潰會導致一個進程崩潰催蝗，但是一個進程崩潰并不會影響其他進程切威，因為進程享有獨立內存空間
process對象
- process對象用于處理與當前進程相關的事情，它是一個全局對象生逸，可以在任何地方直接訪問到它而無需引入額外模塊牢屋，這個對象代表我們的node.js代碼宿主的操作系統(tǒng)進程對象。使用process對象可以截獲進程的異常槽袄、退出等事件烙无，也可以獲取進程的當前目錄、環(huán)境變量遍尺、內存占用等信息截酷，還可以執(zhí)行進程退出、工作目錄切換等操作
- os模塊
  - operating system簡寫
  - os模塊可提供操作系統(tǒng)的一些基本信息
  - 常用方法
    - 例：
    - ```
    var os = require("os");
     
    var result = os.platform(); //查看操作系統(tǒng)平臺
               //os.release(); 查看操作系統(tǒng)版本
               //os.type();  查看操作系統(tǒng)名稱
               //os.arch();  查看操作系統(tǒng)CPU架構
     
    console.log(result);
```
- cwd()
  - 獲取當前應用程序路徑
  - 例：
  - ```
  process.cwd() // /Users/shenjianbo/codes/practise/nodejs/process
```
- argv
  - 獲取命令行輸入的參數(shù)乾戏，得到一個數(shù)組
  - 例：
  - ```
  process.argv; 
  // [ '/Users/shenjianbo/.nvm/versions/node/v8.15.1/bin/node',
    '/Users/shenjianbo/codes/practise/nodejs/process/index' ]
```
- env
  - 獲取當前系統(tǒng)環(huán)境信息的對象迂苛，可以用來進一步獲取環(huán)境變量、用戶名等系統(tǒng)信息
  - 例：
  - ```
  process.env; 
```
- version
  - 暴露編譯時存儲版本信息的內置變量NODE_VERSION的屬性
  - 例：
  - ```
  process.version; // v8.15.1
```
- chdir()
  - 改變當前工作進程的目錄
  - 例：
  - ```
  console.log(process.cwd());
  // /Users/shenjianbo/codes/practise/nodejs/process
  process.chdir('./dist');
  console.log(process.cwd());
  // /Users/shenjianbo/codes/practise/nodejs/process/dist
```
- exit()
  - 終止當前進程
  - 例：
  - ```
  process.exit()
```
- 輸入輸出流
  - process.stdout
    - 一個指向標準輸出流(stdout)的可寫的流
    - 例：
    - ```
    process.stdout.write('這是一行數(shù)據(jù)\n這是第二行數(shù)據(jù)');
```
- process.stderr
  - 一個指向標準錯誤流(stderr)的可寫的流
  - 例
  - ```
  process.stderr.write('輸出一行標準錯誤流鼓择，效果跟stdout沒差別');
```
  - process.stdin
    - 一個指向標準輸入流(stdin)的可讀流(Readable Stream)三幻。標準輸入流默認是暫停(pause)的，所以必須要調用process.stdin.resume()來恢復(resume)接收
- nexTick()
  - process 對象最重要的一個方法了呐能，表示在事件循環(huán)（EventLoop）的下一次循環(huán)中調用 callback 回調函數(shù)
  - 例：
  - ```
  console.log('開始');
  process.nextTick(function() {
    console.log('nextTick 回調');
  });
  setTimeout(function(){
    console.log('新的EventLoop!')
  }, 0);
  console.log('當前EventLoop');
  // 開始
  // 當前EventLoop
  // nextTick 回調
  // 新的EventLoop!
```
- 事件
  - exit
    - 當進程將要退出時觸發(fā)
    - 例：
    - ```
    process.on('exit', function() {
        // 設置一個延遲執(zhí)行
        setTimeout(function() {
            console.log('主事件循環(huán)已停止念搬，所以不會執(zhí)行');
        }, 0);
        console.log('退出前執(zhí)行');
    });
    setTimeout(function() {
        console.log('1');
    }, 500);
```
- uncaughtException
  - 捕獲沒有 try catch 的異常錯誤
  - 例：
  - ```
  process.on('uncaughtException', function() {
      console.log('捕獲到一個異常');
  });
  var a = '123';
  a.a(); //觸發(fā)異常事件
  console.log('上面的代碼發(fā)生異常，這句話不會顯示出來');
```
  - data
    - 讀取輸入內容摆出，并主動觸發(fā)process.stdin.resume()
    - 例：
    - ```
    process.on('data', data => {
        // 設置輸入字符編碼
        process.stdin.setEncoding('utf8');
        console.log(data);
    })
```
- process.stdin.resume();
  - 輸入進入流模式默認關閉朗徊，需用resume開啟
- process.stdin.pause();
  - 停止輸入流
- child_process模塊
  - 子進程模塊，提供了衍生子進程的能力
  - 主要包括4個異步進程函數(shù)(spawn,exec,execFile,fork)和3個同步進程函數(shù)(spawnSync,execFileSync,execSync)偎漫。以異步函數(shù)中spawn是最基本的創(chuàng)建子進程的函數(shù)爷恳，其他三個異步函數(shù)都是對spawn不同程度的封裝
  - 方法
    - spawn(command, [,args],[,options])
      - command指將要運行的命令
      - args 命令后跟的一個字符串的參數(shù)數(shù)組
      - options配置對象
      - 該方法返回一個childProcess對象
    - exec(command, [,options], callback)
      - command指將要運行的命令,參數(shù)使用空格隔開
      - options配置對象
      - callback回調函數(shù)，接受三個參數(shù)象踊，err, stderr, stdout
      - 該方法返回一個childProcess對象
    - 區(qū)別
      - spawn
        
        沒有限制子進程返回給node的數(shù)據(jù)大小温亲，在子進程開始運行時棚壁，就不斷的以流的形式把數(shù)據(jù)返回給主進程
        
        沒有回調函數(shù)
        
        適合處理如圖像處理，文件讀取
      - exec
        
        傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有大小限制铸豁，默認大小為200kb灌曙，設置options的maxBuffer可以擴大容量，子進程運行過程中會將數(shù)據(jù)存儲在buffer中节芥，等程序執(zhí)行完畢后在刺，再一次返回給主進程
        
        是對spawn的一種封裝，在處理復雜的命令時头镊，更為方便
        
        適合處理微任務蚣驼，如返回一個狀態(tài)
- util模塊
  - util 模塊主要用于支持 Node.js 內部 API 的需求
  - format方法
    - util.format() 方法返回一個格式化后的字符串
    - 例：
    - ```
    util.format('%s:%s', 'foo', 'bar', 'baz'); // 'foo:bar baz'
```
- cluster模塊
  - 多進程模塊
  - fork()
    - 創(chuàng)建一個子進程