本篇文章聊聊Node的進程退出，介紹各種可能導致 Node.js 進程退出的情況，希望對大家有所幫助！

在我們的服務發(fā)布后，難免會被運行環(huán)境（如容器、pm2 等）調度、升級服務導致重啟、各種異常導致進程崩潰；一般情況下，運行環(huán)境都有對服務進程的健康監(jiān)測，在進程異常時，會重新拉起進程，在升級時，也有滾動升級的策略。但運行環(huán)境的調度策略是把我們服務的進程當成黑盒來處理的，不會管服務進程內部的運行情況，因此需要我們的服務進程主動感知運行環(huán)境的調度動作，然后做一些退出的清理動作。

因此我們今天就是梳理各種可能導致 Node.js 進程退出的情況，以及我們可以通過監(jiān)聽這些進程退出事件做哪些事情。

原理

一個進程要退出，無非就是兩種情況，一是進程自己主動退出，另外就是收到系統(tǒng)信號，要求進程退出。

系統(tǒng)信號通知退出

在 Node.js 官方文檔 中列出了常見的系統(tǒng)信號，我們主要關注幾個：

• SIGHUP：不通過 ctrl+c 停止進程，而是直接關閉命令行終端，會觸發(fā)該信號
• SIGINT：按下 ctrl+c 停止進程時觸發(fā)；pm2 重啟或者停止子進程時，也會向子進程發(fā)送該信號
• SIGTERM：一般用于通知進程優(yōu)雅退出，如 k8s 刪除 pod 時，就會向 pod 發(fā)送 SIGTERM 信號，pod 可以在超時時間內（默認 30s）做一些退出清理動作
• SIGBREAK：在 window 系統(tǒng)上，按下 ctrl+break 會觸發(fā)該信號
• SIGKILL：強制退出進程，進程無法做任何清理動作，執(zhí)行命令 kill -9 pid，進程會收到該信號。k8s 刪除 pod 時，如果超過 30s，pod 還沒退出，k8s 會向 pod 發(fā)送 SIGKILL 信號，立即退出 pod 進程；pm2 在重啟或者停止進程時，如果超過 1.6s，進程還沒退出，也會發(fā)送 SIGKILL 信號

在收到非強制退出信號時，Node.js 進程可以監(jiān)聽退出信號，做一些自定義的退出邏輯。比如我們寫了一個 cli 工具，需要比較長的時間執(zhí)行任務，如果用戶在任務執(zhí)行完成前想要通過 ctrl+c 退出進程時，可以提示用戶再等等：

const readline = require('readline');  process.on('SIGINT', () => {   // 我們通過 readline 來簡單地實現(xiàn)命令行里面的交互   const rl = readline.createInterface({     input: process.stdin,     output: process.stdout   });   rl.question('任務還沒執(zhí)行完，確定要退出嗎？', answer => {     if (answer === 'yes') {       console.log('任務執(zhí)行中斷，退出進程');       process.exit(0);     } else {       console.log('任務繼續(xù)執(zhí)行...');     }     rl.close();   }); });    // 模擬一個需要執(zhí)行 1 分鐘的任務 const longTimeTask = () => {   console.log('task start...');   setTimeout(() => {     console.log('task end');   }, 1000 * 60); };  longTimeTask();

實現(xiàn)效果如下，每次按下 ctrl + c 都會提示用戶：

進程主動退出

Node.js 進程主動退出，主要包含下面幾種情況：

• 代碼執(zhí)行過程中觸發(fā)了未捕獲的錯誤，可以通過 process.on('uncaughtException') 監(jiān)聽這種情況
• 代碼執(zhí)行過程中觸發(fā)了未處理的 promise rejection（Node.js v16 開始會導致進程退出），可以通過 process.on('unhandledRejection') 監(jiān)聽這種情況
• EventEmitter 觸發(fā)了未監(jiān)聽的 error 事件
• 代碼中主動調用 process.exit 函數(shù)退出進程，可以通過 process.on('exit') 監(jiān)聽
• Node.js 的事件隊列為空，可簡單認為沒有需要執(zhí)行的代碼了，可以通過 process.on('exit') 監(jiān)聽

我們知道 pm2 有守護進程的效果，在你的進程發(fā)生錯誤退出時，pm2 會重啟你的進程，我們也在 Node.js 的 cluster 模式下，實現(xiàn)一個守護子進程的效果（實際上 pm2 也是類似的邏輯）：

const cluster = require('cluster'); const http = require('http'); const numCPUs = require('os').cpus().length; const process = require('process');  // 主進程代碼 if (cluster.isMaster) {   console.log(`啟動主進程: ${process.pid}`);   // 根據 cpu 核數(shù)，創(chuàng)建工作進程   for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {     cluster.fork();   }   // 監(jiān)聽工作進程退出事件   cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {     console.log(`工作進程 ${worker.process.pid} 退出，錯誤碼: ${code || signal}, 重啟中...`);     // 重啟子進程     cluster.fork();   }); }  // 工作進程代碼 if (cluster.isWorker) {   // 監(jiān)聽未捕獲錯誤事件   process.on('uncaughtException', error => {     console.log(`工作進程 ${process.pid} 發(fā)生錯誤`, error);     process.emit('disconnect');     process.exit(1);   });   // 創(chuàng)建 web server   // 各個工作進程都會監(jiān)聽端口 8000（Node.js 內部會做處理，不會導致端口沖突）   http.createServer((req, res) => {     res.writeHead(200);     res.end('hello worldn');   }).listen(8000);   console.log(`啟動工作進程: ${process.pid}`); }

應用實踐

上面分析了 Node.js 進程退出的各種情況，現(xiàn)在我們來做一個監(jiān)聽進程退出的工具，在 Node.js 進程退出時，允許使用方執(zhí)行自己的退出邏輯：

// exit-hook.js // 保存需要執(zhí)行的退出任務 const tasks = []; // 添加退出任務 const addExitTask = fn => tasks.push(fn); const handleExit = (code, error) => {     // ...handleExit 的實現(xiàn)見下面 }; // 監(jiān)聽各種退出事件 process.on('exit', code => handleExit(code)); // 按照 POSIX 的規(guī)范，我們用 128 + 信號編號 得到最終的退出碼 // 信號編號參考下面的圖片，大家可以在 linux 系統(tǒng)下執(zhí)行 kill -l 查看所有的信號編號 process.on('SIGHUP', () => handleExit(128 + 1)); process.on('SIGINT', () => handleExit(128 + 2)); process.on('SIGTERM', () => handleExit(128 + 15)); // windows 下按下 ctrl+break 的退出信號 process.on('SIGBREAK', () => handleExit(128 + 21)); // 退出碼 1 代表未捕獲的錯誤導致進程退出 process.on('uncaughtException', error => handleExit(1, error)); process.on('unhandledRejection', error => handleExit(1, error));

信號編號：

接下來我們要實現(xiàn)真正的進程退出函數(shù) handleExit，因為用戶傳入的任務函數(shù)可能是同步的，也可能是異步的；我們可以借助 process.nextTick 來保證用戶的同步代碼都已經執(zhí)行完成，可以簡單理解 process.nextTick 會在每個事件循環(huán)階段的同步代碼執(zhí)行完成后執(zhí)行（理解 process.nextTick）；針對異步任務，我們需要用戶調用 callback 來告訴我們異步任務已經執(zhí)行完成了:

// 標記是否正在退出，避免多次執(zhí)行 let isExiting = false; const handleExit = (code, error) => {   if (isExiting) return;   isExiting = true;    // 標記已經執(zhí)行了退出動作，避免多次調用   let hasDoExit = fasle;   const doExit = () => {       if (hasDoExit) return;       hasDoExit = true       process.nextTick(() => process.exit(code))   }    // 記錄有多少個異步任務   let asyncTaskCount = 0;   // 異步任務結束后，用戶需要調用的回調   let ayncTaskCallback = () => {       process.nextTick(() => {         asyncTaskCount--         if (asyncTaskCount === 0) doExit()        })   }   // 執(zhí)行所有的退出任務    tasks.forEach(taskFn => {       // 如果 taskFn 函數(shù)的參數(shù)個數(shù)大于 1，認為傳遞了 callback 參數(shù)，是一個異步任務       if (taskFn.length > 1) {          asyncTaskCount++          taskFn(error, ayncTaskCallback)       } else {           taskFn(error)       }   });    // 如果存在異步任務   if (asyncTaskCount > 0) {       // 超過 10s 后，強制退出       setTimeout(() => {           doExit();       }, 10 * 1000)   } else {       doExit()   } };

至此，我們的進程退出監(jiān)聽工具就完成了，完整的實現(xiàn)可以查看這個開源庫 async-exit-hook

https://github.com/darukjs/daruk-exit-hook

進程優(yōu)雅退出

通常我們的 web server 在重啟、被運行容器調度（pm2 或者 docker 等）、出現(xiàn)異常導致進程退出時，我們希望執(zhí)行退出動作，如完成已經連接到服務的請求響應、清理數(shù)據庫連接、打印錯誤日志、觸發(fā)告警等，做完退出動作后，再退出進程，我們可以使用剛才的進程退出監(jiān)聽工具實現(xiàn)：

const http = require('http');  // 創(chuàng)建 web server const server = http.createServer((req, res) => {   res.writeHead(200);   res.end('hello worldn'); }).listen(8000);  // 使用我們在上面開發(fā)的工具添加進程退出任務 addExitTask((error, callback) => {    // 打印錯誤日志、觸發(fā)告警、釋放數(shù)據庫連接等    console.log('進程異常退出'， error)    // 停止接受新的請求    server.close((error) => {        if (error) {          console.log('停止接受新請求錯誤', error)        } else {          console.log('已停止接受新的請求')        }    })    // 比較簡單的做法是，等待一定的時間（這里我們等待 5s），讓存量請求執(zhí)行完畢    // 如果要完全保證所有請求都處理完畢，需要記錄每一個連接，在所有連接都釋放后，才執(zhí)行退出動作    // 可以參考開源庫 https://github.com/sebhildebrandt/http-graceful-shutdown    setTimout(callback, 5 * 1000) })

總結

通過上面的文字，相信你已經對導致 Node.js 進程退出的各種情況心里有數(shù)了。在服務上線后，雖然 k8s、pm2 等工具能夠在進程異常退出時，不停地拉起進程，保證服務的可用性，但我們也應該在代碼中主動感知進程的異?；蛘弑徽{度的情況，從而能夠更早發(fā)現(xiàn)問題。