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Linux系统守护进程的启动方法

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在Linux系统中,“守护进程”(daemon)就是一直在后台运行的进程(daemon)。本文介绍如何将一个Web应用,启动为守护进程。

Linux系统守护进程的启动方法

  一、问题的由来

Web应用写好后,下一件事就是启动,让它一直在后台运行。

这并不容易。举例来说,下面是一个最简单的Node应用,只有6行。

varhttp=require('http');

teServer(function(req,res){

eHead(200,{'Content-Type':'text/plain'});

('HelloWorld');

})en(5000);

你在命令行下启动它。

$

看上去一切正常,所有人都能快乐地访问5000端口了。但是,一旦你退出命令行窗口,这个应用就一起退出了,无法访问了。

怎么才能让它变成系统的守护进程(daemon),成为一种服务(service),一直在那里运行呢?

  二、前台任务与后台任务

上面这样启动的脚本,称为”前台任务”(foregroundjob)。它会独占命令行窗口,只有运行完了或者手动中止,才能执行其他命令。

变成守护进程的第一步,就是把它改成”后台任务”(backgroundjob)。

$&

只要在命令的尾部加上符号&,启动的进程就会成为”后台任务”。如果要让正在运行的”前台任务”变为”后台任务”,可以先按ctrl+z,然后执行bg命令(让最近一个暂停的”后台任务”继续执行)。

“后台任务”有两个特点。

继承当前session(对话)的标准输出(stdout)和标准错误(stderr)。因此,后台任务的所有输出依然会同步地在命令行下显示。

不再继承当前session的标准输入(stdin)。你无法向这个任务输入指令了。如果它试图读取标准输入,就会暂停执行(halt)。

可以看到,”后台任务”与”前台任务”的本质区别只有一个:是否继承标准输入。所以,执行后台任务的同时,用户还可以输入其他命令。

  三、SIGHUP信号

变为”后台任务”后,一个进程是否就成为了守护进程呢?或者说,用户退出session以后,”后台任务”是否还会继续执行?

Linux系统是这样设计的。

用户准备退出session

系统向该session发出SIGHUP信号

session将SIGHUP信号发给所有子进程

子进程收到SIGHUP信号后,自动退出

上面的流程解释了,为什么”前台任务”会随着session的退出而退出:因为它收到了SIGHUP信号。

那么,”后台任务”是否也会收到SIGHUP信号?

这由Shell的huponexit参数决定的。

$shopt|grephuponexit

执行上面的命令,就会看到huponexit参数的值。

大多数Linux系统,这个参数默认关闭(off)。因此,session退出的时候,不会把SIGHUP信号发给”后台任务”。所以,一般来说,”后台任务”不会随着session一起退出。

  四、disown命令

通过”后台任务”启动”守护进程”并不保险,因为有的系统的huponexit参数可能是打开的(on)。

更保险的方法是使用disown命令。它可以将指定任务从”后台任务”列表(jobs命令的返回结果)之中移除。一个”后台任务”只要不在这个列表之中,session就肯定不会向它发出SIGHUP信号。

$&

$disown

执行上面的命令以后,进程就被移出了”后台任务”列表。你可以执行jobs命令验证,输出结果里面,不会有这个进程。

disown的用法如下。

#移出最近一个正在执行的后台任务

$disown

#移出所有正在执行的后台任务

$disown-r

#移出所有后台任务

$disown-a

#不移出后台任务,但是让它们不会收到SIGHUP信号

$disown-h

#根据jobId,移出指定的后台任务

$disown%2

$disown-h%2

  五、标准I/O

使用disown命令之后,还有一个问题。那就是,退出session以后,如果后台进程与标准I/O有交互,它还是会挂掉。

还是以上面的脚本为例,现在加入一行。

varhttp=require('http');

teServer(function(req,res){

('serverstarts...');//加入此行

eHead(200,{'Content-Type':'text/plain'});

('HelloWorld');

})en(5000);

启动上面的脚本,然后再执行disown命令。

$&

$disown

接着,你退出session,访问5000端口,就会发现连不上。

这是因为”后台任务”的标准I/O继承自当前session,disown命令并没有改变这一点。一旦”后台任务”读写标准I/O,就会发现它已经不存在了,所以就报错终止执行。

为了解决这个问题,需要对”后台任务”的`标准I/O进行重定向。

$>2></dev/null&

$disown

上面这样执行,基本上就没有问题了。

  六、nohup命令

还有比disown更方便的命令,就是nohup。

$&

nohup命令对进程做了三件事。

阻止SIGHUP信号发到这个进程。

关闭标准输入。该进程不再能够接收任何输入,即使运行在前台。

重定向标准输出和标准错误到文件。

也就是说,nohup命令实际上将子进程与它所在的session分离了。

注意,nohup命令不会自动把进程变为”后台任务”,所以必须加上&符号。

七、Screen命令与Tmux命令

另一种思路是使用terminalmultiplexer(终端复用器:在同一个终端里面,管理多个session),典型的就是Screen命令和Tmux命令。

它们可以在当前session里面,新建另一个session。这样的话,当前session一旦结束,不影响其他session。而且,以后重新登录,还可以再连上早先新建的session。

Screen的用法如下。

#新建一个session

$screen

$

然后,按下ctrl+A和ctrl+D,回到原来的session,从那里退出登录。下次登录时,再切回去。

$screen-r

如果新建多个后台session,就需要为它们指定名字。

$screen-Sname

#切回指定session

$screen-rname

$screen-rpid_number

#列出所有session

$screen-ls

如果要停掉某个session,可以先切回它,然后按下ctrl+c和ctrl+d。

Tmux比Screen功能更多、更强大,它的基本用法如下。

$tmux

$

#返回原来的session

$tmuxdetach

除了tmuxdetach,另一种方法是按下Ctrl+B和d,也可以回到原来的session。

#下次登录时,返回后台正在运行服务session

$tmuxattach

如果新建多个session,就需要为每个session指定名字。

#新建session

$tmuxnew-ssession_name

#切换到指定session

$tmuxattach-tsession_name

#列出所有session

$tmuxlist-sessions

#退出当前session,返回前一个session

$tmuxdetach

#杀死指定session

$tmuxkill-session-tsession-name

  八、Node工具

对于Node应用来说,可以不用上面的方法,有一些专门用来启动的工具:forever,nodemon和pm2。

forever的功能很简单,就是保证进程退出时,应用会自动重启。

#作为前台任务启动

$

#作为服务进程启动

$

#停止服务进程

$foreverstopId

#重启服务进程

$foreverrestartId

#监视当前目录的文件变动,一有变动就重启

$

#-m参数指定最多重启次数

$

#列出所有进程

$foreverlist

nodemon一般只在开发时使用,它最大的长处在于watch功能,一旦文件发生变化,就自动重启进程。

#默认监视当前目录的文件变化

$

#监视指定文件的变化

$

pm2的功能最强大,除了重启进程以外,还能实时收集日志和监控。

#启动应用

$

#指定同时起多少个进程(由CPU核心数决定),组成一个集群

$-imax

#列出所有任务

$pm2list

#停止指定任务

$pm2stop0

#重启指定任务

$pm2restart0

#删除指定任务

$pm2delete0

#保存当前的所有任务,以后可以恢复

$pm2save

#列出每个进程的统计数据

$pm2monit

#查看所有日志

$pm2logs

#导出数据

$pm2dump

#重启所有进程

$pm2kill

$pm2resurect

#启动web界面http://localhost:9615

$pm2web

  九、Systemd

除了专用工具以外,Linux系统有自己的守护进程管理工具Systemd。它是操作系统的一部分,直接与内核交互,性能出色,功能极其强大。我们完全可以将程序交给Systemd,让系统统一管理,成为真正意义上的系统服务。