在自研脚手架阶段，对node的同步/异步执行进行了应用；然而未能深层次去理解为何这么设计，这次也是通过问题的形式来进行了一些思考。
⚠️注： 目前是12版本的node；你可能当初用的版本是16版以上用TS来写的；然而node的基本上的思路是没有太多变动的。

思考

问题一：exec和execFile到底什么区别？问题二： 为什么exec/execFile/fork都是通用spawn实现的，spawn的作用到底是什么？问题三：为什么spawn没有回调；exec和execFile可能回调？问题四：为什么spawn调用后，需手动调用child（spawn返回值）.stdout.on('data',callback)；spawn.stdout和spawn.stderr到底是什么？问题五：为什么有data/errer/exit这么多种回调；他们的执行程序到底是什么？

一、 源码剖析

源码分析方法：依据办法的执行调用程序来进行剖析源码

exec源码剖析

源码目录构造

child_process.js

  • exec
  • execFile
  • spawn

internal/child_process.js

  • ChildProcess
  • spawn
代码执行流程

  1. 执行本地代码

    首先在本地创立index.js;
    const cp = require('child-process');    const child = cp.exec('ls -la|grep node_modules', function(err, stdout stderr){        console.log(err, stdout, stderr);    });

  1. 执行 cp.exec办法

    将会调用node的内置库【child_process】中的【exec】办法，进行参数的标准化解决【normalizeExecArgs】
function exec (command, options, callback) {    const opts = noramlizeExeArgs(command, options, callback);    return module.exports.execFile(opts.file,                                   opts.optionns,                                   opts.callback);}
入参解决：
opts:{file : "ls -al|grep node_modules",options : {shell : ture},callback : .....,}
入参解决后的后果：
  • file 是输出的命令
  • options 增加了shell为true
  • callback 没有变动
返回后果：
  • return module.exports.execFile
  • 间接调用execFile办法


通过exec办法中的noramilizeExecArgs办法将参数转化成execFile办法的参数一样；

  1. 进入execFile办法

    a. 首先还是会进行一个参数的标准化解决【normalizeExecFileArgs】
    b. 调用spawn child办法，次要目标是创立一个子过程并且对它进行异步执行
const child = spawn (file, args, {    cwd: options.cwd,    env: options.env,    gid: options.gid,    uid: options.uid,    shell: options.shell,    .....});
spawn参数阐明：
  • file: "ls -al|grep node_modules"，
  • agrs: 没有参数，
  • object:{shell: true}; 中只有shell参数显示true，须要用外部的shell脚本去执行.

  1. 调用spawn办法

    a. 进行参数的标准化解决【normalizeExecFileArgs】
    b. 调用 child = new ChildProcess()
function spawn(file, args, options) {     const opts = normalizeSpawnArguments(file, args, options);    const child = new ChildProcess();// 在child，创立的子过程当中有一个_handle是理论的过程，_handle= Process{onexit:Function,...};调用的形式是须要用spwan来调用。spwan最终执行的是_handle的spwan；};
opts返回的参数解决：
file: '/bin/sh'

//这个是shell的主命令
在本地执行下：

shell的应用
办法一： 间接执行shell文件

    /bin/sh test.shell

办法二： 间接执行shell语句

    /bin/sh -c "ls-al|grep node_modules"

因为传入了参数： shell = true；所以file就设置为/bin/sh；示意用shell主命令来执行。

args: ["bin/sh", "-c", "ls -al|grep node_modules"]options: {cwd: null,...shell: true,...}envPairs: // 操作系统的环境变量数据

  1. new ChildProcess

    a. 起源是node的外部库【interinternal/child_process】,node的内置库才能够调用到。
    b. 这个外部库中有一个ChildProcess类；对应的就是子过程类，（就是子过程）；所以在spawn中new ChildProcess()就创立了一个子过程类；

child_process.js

const child_process = require('internal/child_process') const {    ...    ChildProcess,    ...    } = child_process;
  1. interinternal/child_process库中的ChildProcess

internal/child_process.js

const {Process} =  internalBinding('process_warp');// 引入c++文件 this._handle = Process;

  1. 创立子过程之后，调用spawn办法，child.spwan;利用子过程去执行命令，执行完之后，间接返回，return child；

    function spawn(file, args, options) {  const opts = normalizeSpawnArguments(file, args, options); const child = new ChildProcess();...child.spawn({ file: opts.file, // "/bin/sh" args: opts.args,  // ["/bin/sh", "-c", "ls -a | grep node_modules"] cwd: options.cwd, ...}) return child；

    child.spawn是把命令执行起来的办法，位于internal/child_process文件中，最外围的是this._handle.spawn办法，之前只是创立了过程对象，没有调配任何理论资源。调用this._handle.spawn过程就被执行起来。相应也会生成子过程ID；

  2. spawn执行完之后，回到execFile中，进行往下执行

    a. 对输入流进行监听: child.stdout.on('data')
    b. 对谬误流进行监听: child.stderr.on('data')
....if (child.stdout) {    if(encoding) {        child.stdout.setEncoding(encoding);child,stdout.on('data', function onChildStdout(chunk){        const encoding = child.stdout.readableEncoding;            ...        }     }}...if (child.stderr) {    if(encoding) {        child.stderr.setEncoding(encoding);child,stdout.on('data', function onChildStderr(chunk){        const encoding = child.stderr.readableEncoding;            ...        }     }}...child.addListener('close', exithandler);child.addListener('error', errorhander);return chuild;

这也是为什么execFile能够返回callback的起因；手动做了监听；

c. 对过程进行exit和error的监听；

总结

以上是exec办法执行流程的剖析，如图：