Linux 守护进程daemon和nohup

半兽人 发表于: 2021-04-26   最后更新时间: 2021-04-26 18:46:37  
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前台任务

当我们写好程序之后,希望让它一直在后台运行。

但是,这并不容易。举例来说,下面是一个最简单的Node应用server.js,只有6行。

var http = require('http');

http.createServer(function(req, res) {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello World');
}).listen(5000);
你在命令行下启动它。

在命令窗口启动它。

$ node server.js

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),一直在那里运行呢?

前台任务与后台任务

上面这样启动的脚本,称为前台任务(foreground job)。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(background job)。

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。

  1. 继承当前 session标准输出(stdout)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。

  2. 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。

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。

  1. 用户准备退出 session
  2. 系统向该 session 发出SIGHUP信号
  3. session 将SIGHUP信号发给所有子进程
  4. 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 | grep huponexit

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。

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。

$ node server.js &
$ disown

执行上面的命令以后,server.js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

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。

var http = require('http');

http.createServer(function(req, res) {
  console.log('server starts...'); // 加入此行
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello World');
}).listen(5000);

启动上面的脚本,然后再执行disown命令。

$ node server.js &
$ 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。

$ node server.js > stdout.txt 2> stderr.txt < /dev/null &
$ disown

上面这样执行,就没有问题了。

nohup 命令

还有比disown更方便的命令,就是nohup

$ nohup node server.js &

nohup命令对server.js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nohup.out

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。



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