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Linux系統守護進程的啟動方法
在Linux系統中,“守護進程”(daemon)就是一直在后臺運行的進程(daemon)。本文介紹如何將一個Web應用,啟動為守護進程。
一、問題的由來
Web應用寫好后,下一件事就是啟動,讓它一直在后臺運行。
這并不容易。舉例來說,下面是一個最簡單的Node應用server.js,只有6行。
varhttp=require('http');
http.createServer(function(req,res){
res.writeHead(200,{'Content-Type':'text/plain'});
res.end('HelloWorld');
}).listen(5000);
你在命令行下啟動它。
$nodeserver.js
看上去一切正常,所有人都能快樂地訪問5000端口了。但是,一旦你退出命令行窗口,這個應用就一起退出了,無法訪問了。
怎么才能讓它變成系統的守護進程(daemon),成為一種服務(service),一直在那里運行呢?
二、前臺任務與后臺任務
上面這樣啟動的腳本,稱為”前臺任務”(foregroundjob)。它會獨占命令行窗口,只有運行完了或者手動中止,才能執行其他命令。
變成守護進程的第一步,就是把它改成”后臺任務”(backgroundjob)。
$nodeserver.js&
只要在命令的尾部加上符號&,啟動的進程就會成為”后臺任務”。如果要讓正在運行的”前臺任務”變為”后臺任務”,可以先按ctrl+z,然后執行bg命令(讓最近一個暫停的”后臺任務”繼續執行)。
“后臺任務”有兩個特點。
繼承當前session(對話)的標準輸出(stdout)和標準錯誤(stderr)。因此,后臺任務的所有輸出依然會同步地在命令行下顯示。
不再繼承當前session的標準輸入(stdin)。你無法向這個任務輸入指令了。如果它試圖讀取標準輸入,就會暫停執行(halt)。
可以看到,”后臺任務”與”前臺任務”的本質區別只有一個:是否繼承標準輸入。所以,執行后臺任務的同時,用戶還可以輸入其他命令。
三、SIGHUP信號
變為”后臺任務”后,一個進程是否就成為了守護進程呢?或者說,用戶退出session以后,”后臺任務”是否還會繼續執行?
Linux系統是這樣設計的。
用戶準備退出session
系統向該session發出SIGHUP信號
session將SIGHUP信號發給所有子進程
子進程收到SIGHUP信號后,自動退出
上面的流程解釋了,為什么”前臺任務”會隨著session的退出而退出:因為它收到了SIGHUP信號。
那么,”后臺任務”是否也會收到SIGHUP信號?
這由Shell的huponexit參數決定的。
$shopt|grephuponexit
執行上面的命令,就會看到huponexit參數的值。
大多數Linux系統,這個參數默認關閉(off)。因此,session退出的時候,不會把SIGHUP信號發給”后臺任務”。所以,一般來說,”后臺任務”不會隨著session一起退出。
四、disown命令
通過”后臺任務”啟動”守護進程”并不保險,因為有的系統的huponexit參數可能是打開的(on)。
更保險的方法是使用disown命令。它可以將指定任務從”后臺任務”列表(jobs命令的返回結果)之中移除。一個”后臺任務”只要不在這個列表之中,session就肯定不會向它發出SIGHUP信號。
$nodeserver.js&
$disown
執行上面的命令以后,server.js進程就被移出了”后臺任務”列表。你可以執行jobs命令驗證,輸出結果里面,不會有這個進程。
disown的用法如下。
#移出最近一個正在執行的后臺任務
$disown
#移出所有正在執行的后臺任務
$disown-r
#移出所有后臺任務
$disown-a
#不移出后臺任務,但是讓它們不會收到SIGHUP信號
$disown-h
#根據jobId,移出指定的后臺任務
$disown%2
$disown-h%2
五、標準I/O
使用disown命令之后,還有一個問題。那就是,退出session以后,如果后臺進程與標準I/O有交互,它還是會掛掉。
還是以上面的腳本為例,現在加入一行。
varhttp=require('http');
http.createServer(function(req,res){
console.log('serverstarts...');//加入此行
res.writeHead(200,{'Content-Type':'text/plain'});
res.end('HelloWorld');
}).listen(5000);
啟動上面的腳本,然后再執行disown命令。
$nodeserver.js&
$disown
接著,你退出session,訪問5000端口,就會發現連不上。
這是因為”后臺任務”的標準I/O繼承自當前session,disown命令并沒有改變這一點。一旦”后臺任務”讀寫標準I/O,就會發現它已經不存在了,所以就報錯終止執行。
為了解決這個問題,需要對”后臺任務”的標準I/O進行重定向。
$nodeserver.js>stdout.txt2>stderr.txt
$disown
上面這樣執行,基本上就沒有問題了。
六、nohup命令
還有比disown更方便的命令,就是nohup。
$nohupnodeserver.js&
nohup命令對server.js進程做了三件事。
阻止SIGHUP信號發到這個進程。
關閉標準輸入。該進程不再能夠接收任何輸入,即使運行在前臺。
重定向標準輸出和標準錯誤到文件nohup.out。
也就是說,nohup命令實際上將子進程與它所在的session分離了。
注意,nohup命令不會自動把進程變為”后臺任務”,所以必須加上&符號。
七、Screen命令與Tmux命令
另一種思路是使用terminalmultiplexer(終端復用器:在同一個終端里面,管理多個session),典型的就是Screen命令和Tmux命令。
它們可以在當前session里面,新建另一個session。這樣的話,當前session一旦結束,不影響其他session。而且,以后重新登錄,還可以再連上早先新建的session。
Screen的用法如下。
#新建一個session
$screen
$nodeserver.js
然后,按下ctrl+A和ctrl+D,回到原來的session,從那里退出登錄。下次登錄時,再切回去。
$screen-r
如果新建多個后臺session,就需要為它們指定名字。
$screen-Sname
#切回指定session
$screen-rname
$screen-rpid_number
#列出所有session
$screen-ls
如果要停掉某個session,可以先切回它,然后按下ctrl+c和ctrl+d。
Tmux比Screen功能更多、更強大,它的基本用法如下。
$tmux
$nodeserver.js
#返回原來的session
$tmuxdetach
除了tmuxdetach,另一種方法是按下Ctrl+B和d,也可以回到原來的session。
#下次登錄時,返回后臺正在運行服務session
$tmuxattach
如果新建多個session,就需要為每個session指定名字。
#新建session
$tmuxnew-ssession_name
#切換到指定session
$tmuxattach-tsession_name
#列出所有session
$tmuxlist-sessions
#退出當前session,返回前一個session
$tmuxdetach
#殺死指定session
$tmuxkill-session-tsession-name
八、Node工具
對于Node應用來說,可以不用上面的方法,有一些專門用來啟動的工具:forever,nodemon和pm2。
forever的功能很簡單,就是保證進程退出時,應用會自動重啟。
#作為前臺任務啟動
$foreverserver.js
#作為服務進程啟動
$foreverstartapp.js
#停止服務進程
$foreverstopId
#重啟服務進程
$foreverrestartId
#監視當前目錄的文件變動,一有變動就重啟
$forever-wserver.js
#-m參數指定最多重啟次數
$forever-m5server.js
#列出所有進程
$foreverlist
nodemon一般只在開發時使用,它最大的長處在于watch功能,一旦文件發生變化,就自動重啟進程。
#默認監視當前目錄的文件變化
$nodemonserver.js
。1O視指定文件的變化
$nodemon--watchapp--watchlibsserver.js
pm2的功能最強大,除了重啟進程以外,還能實時收集日志和監控。
#啟動應用
$pm2startapp.js
#指定同時起多少個進程(由CPU核心數決定),組成一個集群
$pm2startapp.js-imax
#列出所有任務
$pm2list
#停止指定任務
$pm2stop0
#重啟指定任務
$pm2restart0
#刪除指定任務
$pm20
#保存當前的所有任務,以后可以恢復
$pm2save
#列出每個進程的統計數據
$pm2monit
#查看所有日志
$pm2logs
#導出數據
$pm2dump
#重啟所有進程
$pm2kill
$pm2resurect
#啟動web界面
$pm2web
九、Systemd
除了專用工具以外,Linux系統有自己的守護進程管理工具Systemd。它是操作系統的一部分,直接與內核交互,性能出色,功能極其強大。我們完全可以將程序交給Systemd,讓系統統一管理,成為真正意義上的系統服務。
拓展:Linux系統常用操作命令
1、Linux下的基本命令
whoami 顯示當前目錄名
who 顯示當前登錄用戶名
w 詳細顯示當前登錄用戶信息
date 顯示當前日期
id 顯示用戶 id 信息
pwd 顯示當前目錄
uname –a 顯示系統信息
df . 顯示磁盤大小
last 顯示最近用戶登錄信息
clear 清除當前屏幕
history 查看歷史命令
cd /data; 進入這個目錄
cd /;ls 進入主目錄,并列出下面的文件
cd 回到個人目錄
cd ~ 回到個人 home 目錄
cd -;ls 回到上一次訪問目錄
cd ../../ 回到上兩層目錄
man ls 顯示 ls 命令幫助信息,需要哪個命令就是用 man 然后接命令名字
info ls 顯示 ls 幫助信息
ls--help 顯示 ls 幫助信息
less--help 顯示 less 命令幫助信息
2、對文件進行操作
touch test1.txt 創建文件
cp test1.txt test2.txt 拷貝文件
rm test2.txt 刪除文件
mv test1.txt test2.txt 移動或者重命名文件
chmod 755 test2.txt 修改文件屬性
ln -s ../Data/K12.fna exam.fna 為文件創建軟連接
du exam.fna 查看文件大小
gzip test.fna 壓縮文件
gunzip test.fna.gz 解壓縮文件
less exam.fna 打開文件,按字母 q 退出
gzip test.fna 壓縮文件
gunzip test.fna.gz 解壓縮文件
more exam.fna 打開文件,按字母 q 退出
cat exam.fna 屏幕輸出文件內容
head -10 exam.fna 截取文件開頭前十行,數字可變動
tail -10 exam.fna 截取文件結尾十行,數字可變動
file exam.fna 查看文件屬性
stat exam.fna 查看文件統計信息
wc exam.fna 統計文件
cp exam.fna test.fna 拷貝文件
tar -zxvf test.fna.tar.gz 解壓縮文件
grep ">" exam.fna |wc 統計序列條數
touch 001.txt 002.txt 003.txt 004.txt 005.txt 同時創建多個文件
rm -r *.txt 刪除所有.txt 結尾的文件
3、對文件夾進行操作
mkdir dir1 創建文件夾
cp -R dir1 dir2 拷貝文件夾,文件夾拷貝需要加-R選項
rmdir dir2 刪除空文件夾
mv dir1 dir2 移動或者重命名文件夾
cp exam.fna dir2 拷貝文件至文件夾
du dir2 統計文件夾
tar -zcvf dir2.tar.gz dir2 打包歸檔文件夾
rm -r dir2 刪除文件夾,注意刪除不為空的文件夾需要加-r,如果出現提示,可以加-f,強制刪除
tar -zxvf dir2.tar.gz 解壓縮文件夾
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