護進程也稱精靈進程（Daemon），是運行在后臺的一種特殊進程。它獨立于控制終端并且周期性地執行某種任務或等待處理某些發生的事件。守護進程是一種很有用的進程。Linux的大多數服務器就是用守護進程實現的。

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。

var http = require('http');

http.createServer(function(req, res) {
 res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
 res.end('Hello World');
}).listen(5000);

你在命令行下啟動它。

$ node server.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”（foreground job）。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”（background job）。

$ node server.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。

?

1.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。

2.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。

?

1.用戶準備退出 session 2.系統向該 session 發出SIGHUP信號 3.session 將SIGHUP信號發給所有子進程 4.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 | grep huponexit

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。

$ node server.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。

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);

啟動上面的腳本，然后再執行disown命令。

$ node server.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。

$ node server.js > stdout.txt 2> 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。

$ nohup node server.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 terminal multiplexer（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
$ node server.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 -S name# 切回指定 session$ screen -r name
$ screen -r pid_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
$ node server.js# 返回原來的session$ tmux detach
除了tmux detach，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$ tmux attach
如果新建多個session，就需要為每個session指定名字。# 新建session$ tmux new -s session_name# 切換到指定 session$ tmux attach -t session_name# 列出所有 session$ tmux list-sessions# 退出當前 session，返回前一個 session$ tmux detach# 殺死指定 session$ tmux kill-session -t session-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$ forever server.js# 作為服務進程啟動$ forever start app.js# 停止服務進程$ forever stop Id# 重啟服務進程$ forever restart Id# 監視當前目錄的文件變動，一有變動就重啟$ forever -w server.js# -m 參數指定最多重啟次數$ forever -m 5 server.js# 列出所有進程$ forever list

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$ nodemon server.js

＃ 監視指定文件的變化  
$ nodemon --watch app --watch libs server.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$ pm2 start app.js# 指定同時起多少個進程（由CPU核心數決定），組成一個集群$ pm2 start app.js -i max# 列出所有任務$ pm2 list# 停止指定任務$ pm2 stop 0

＃ 重啟指定任務
$ pm2 restart 0# 刪除指定任務$ pm2 delete 0# 保存當前的所有任務，以后可以恢復$ pm2 save# 列出每個進程的統計數據$ pm2 monit# 查看所有日志$ pm2 logs# 導出數據$ pm2 dump# 重啟所有進程$ pm2 kill$ pm2 resurect# 啟動web界面 http://localhost:9615$ pm2 web

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。