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Node.js Process Events 深入全面讲解

news 2025/7/18 19:02:09

一、核心事件分类与机制

1. 生命周期事件

(1) `beforeExit` 事件

触发条件：当 Node.js 事件循环数组为空且没有额外工作被添加时触发。
特点：
- 允许执行异步操作（如关闭数据库连接、清理资源）。
- 不会触发的情况：
  - 显式调用 process.exit()。
  - 发生未捕获异常（uncaughtException）。

代码示例：

process.on('beforeExit', (code) => {console.log(`Process will exit with code: ${code}`);// 可执行异步操作，如：// server.close(() => process.exit(code));
});

(2) `exit` 事件

触发条件：显式调用 process.exit() 或进程正常结束时触发。
特点：
- 不允许异步操作，事件循环已停止。
- 适合执行同步清理（如写入日志）。

代码示例：

process.on('exit', (code) => {console.log(`Exiting with code: ${code}`);// 仅同步操作，如：// fs.writeFileSync('./exit.log', 'Process exited');
});

2. 信号事件（Signal Events）

常见信号处理

SIGINT（Ctrl+C）：用户中断进程。
SIGTERM：优雅终止请求（如容器停止、PM2 重启）。
SIGHUP：终端断开或配置变更。

代码示例：

process.on('SIGINT', () => {console.log('Received SIGINT. Shutting down gracefully...');server.close(() => {process.exit(0);});
});

3. 错误事件

(1) `uncaughtException`

触发条件：未捕获的同步错误。
最佳实践：
- 避免恢复进程：官方建议捕获后立即退出。
- 记录错误日志并释放资源。

代码示例：

process.on('uncaughtException', (err) => {console.error('Uncaught Exception:', err);logger.error(err.stack);server.close(() => {process.exit(1);});
});

(2) `unhandledRejection`

触发条件：未处理的 Promise 拒绝（Node.js 14+ 默认导致进程崩溃）。
最佳实践：
- 统一捕获并转换为错误日志。
- 结合 uncaughtException 处理。

代码示例：

process.on('unhandledRejection', (reason, promise) => {console.error('Unhandled Rejection:', reason);logger.error({ reason, promise });// 可选择退出进程process.exit(1);
});

4. 警告事件（`warning`）

触发条件：Node.js 发出警告（如内存泄漏、实验性功能使用）。

代码示例：

process.on('warning', (warning) => {console.warn('Process Warning:', warning.name);console.warn(warning.stack);
});

二、高级主题与最佳实践

1. 优雅退出（Graceful Shutdown）

关键步骤：
1. 停止接收新请求：关闭 HTTP 服务器。
2. 等待现有请求完成：设置超时（如 30 秒）。
3. 释放资源：关闭数据库连接、清理定时器。
4. 退出进程：process.exit(0)。

代码示例（Express + Cluster）：

const server = app.listen(port, () => {console.log(`Server running on port ${port}`);
});process.on('SIGTERM', () => {console.log('SIGTERM received. Shutting down...');server.close(async () => {await db.disconnect();clearTimeout(timeoutId);process.exit(0);});
});

2. 多进程架构（Cluster）

使用 cluster 模块：
- 主进程监听信号并转发给子进程。
- 子进程独立处理错误，避免全站崩溃。

代码示例：

const cluster = require('cluster');
const numCPUs = require('os').cpus().length;if (cluster.isMaster) {for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {cluster.fork();}cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {console.log(`Worker ${worker.process.pid} died. Restarting...`);cluster.fork();});
} else {// 子进程代码（同单进程逻辑）process.on('SIGTERM', () => {server.close(() => process.exit(0));});
}

3. 进程管理工具

PM2：
- 自动重启：pm2 start app.js --watch
- 零秒停机：pm2 start app.js --kill-timeout 5000
Docker：
- 使用 --restart=always 策略。
- 配合 healthcheck 指令监控状态。

4. 错误处理库推荐

graceful-process：

const graceful = require('graceful-process');
graceful({onError: (err) => {console.error('Error:', err);logger.error(err);}
});

三、常见陷阱与解决方案

1. 陷阱：`uncaughtException` 后继续运行

问题：捕获后不退出进程可能导致内存泄漏或状态不一致。

解决方案：

process.on('uncaughtException', (err) => {logger.fatal(err);process.exit(1); // 强制退出
});

2. 陷阱：未处理 Promise 拒绝

问题：Node.js 14+ 默认崩溃。

解决方案：

process.on('unhandledRejection', (reason) => {logger.error('Unhandled Rejection:', reason);process.exit(1);
});

3. 陷阱：信号事件未转发至子进程

问题：Cluster 模式下子进程未响应 SIGTERM。

解决方案：

// 主进程
cluster.on('message', (worker, msg) => {if (msg.type === 'shutdown') {worker.kill('SIGTERM');}
});

四、总结与最佳实践

错误处理优先级：
- 优先处理 unhandledRejection（Promise 错误）。
- 同步错误通过 uncaughtException 捕获并退出。
信号处理流程：
- 监听 SIGINT/SIGTERM 实现优雅退出。
- 主进程转发信号至子进程（Cluster 模式）。
资源清理：
- 关闭服务器、数据库连接、定时器。
- 设置超时避免长时间等待。
工具与架构：
- 使用 PM2/Docker 管理进程。
- 多进程架构提升容错能力。