如何启动Linux的守护进程

Linux Daemon（守护进程）是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。它不需要用户输入就能运行而且提供某种服务，不是对整个系统就是对某个用户程序提供服务。

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。

$ 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），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”（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）。

$ node server.js &

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。

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1.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。

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。

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。

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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

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。

$ 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

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。

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 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 node server.js &

nohup命令对server.js进程做了三件事。

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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。

七、Screen命令与Tmux命令

另一种思路是使用 terminal multiplexer（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$ node server.js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 -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$ node server.js# 返回原来的session$ tmux detach除了tmux detach，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$ tmux attach如果新建多个session，就需要为每个session指定名字。# 新建session$ tmux new -s session_name# 切换到指定 session$ tmux attach -t session_name# 列出所有 session$ tmux list-sessions# 退出当前 session，返回前一个 session$ tmux detach# 杀死指定 session$ tmux kill-session -t session-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$ forever server.js# 作为服务进程启动$ forever start app.js# 停止服务进程$ forever stop Id# 重启服务进程$ forever restart Id# 监视当前目录的文件变动，一有变动就重启$ forever -w server.js# -m 参数指定最多重启次数$ forever -m 5 server.js# 列出所有进程$ forever list

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$ nodemon server.js＃ 监视指定文件的变化  $ nodemon --watch app --watch libs server.js

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$ pm2 start app.js# 指定同时起多少个进程（由CPU核心数决定），组成一个集群$ pm2 start app.js -i max# 列出所有任务$ pm2 list# 停止指定任务$ pm2 stop 0

＃ 重启指定任务
$ pm2 restart 0# 删除指定任务$ pm2 delete 0# 保存当前的所有任务，以后可以恢复$ pm2 save# 列出每个进程的统计数据$ pm2 monit# 查看所有日志$ pm2 logs# 导出数据$ pm2 dump# 重启所有进程$ pm2 kill$ pm2 resurect# 启动web界面 http://localhost:9615$ pm2 web

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。