如何避免 Go 命令行执行产生“孤儿”进程？
簡介：?在 Go 程序當中，如果我們要執行命令時，通常會使用 exec.Command ，也比較好用，通常狀況下，可以達到我們的目的，如果我們邏輯當中，需要終止這個進程，則可以快速使用 cmd.Process.Kill() 方法來結束進程。但當我們要執行的命令會啟動其他子進程來操作的時候，會發生什么情況？
作者 | 昕希
來源 | 阿里技術公眾號
在 Go 程序當中，如果我們要執行命令時，通常會使用 exec.Command ，也比較好用，通常狀況下，可以達到我們的目的，如果我們邏輯當中，需要終止這個進程，則可以快速使用 cmd.Process.Kill() 方法來結束進程。但當我們要執行的命令會啟動其他子進程來操作的時候，會發生什么情況？
一 孤兒進程的產生
測試小程序：
func kill(cmd *exec.Cmd) func() {return func() {if cmd != nil {cmd.Process.Kill()}} }func main() {cmd := exec.Command("/bin/bash", "-c", "watch top >top.log")time.AfterFunc(1*time.Second, kill(cmd))err := cmd.Run()fmt.Printf("pid=%d err=%s\n", cmd.Process.Pid, err) }執行小程序：
go run main.gopid=27326 err=signal: killed查看進程信息：
ps -jUSER PID PPID PGID SESS JOBC STAT TT TIME COMMAND king 24324 1 24303 0 0 S s012 0:00.01 watch top可以看到這個 "watch top" 的 PPID 為 1，說明這個進程已經變成了 “孤兒” 進程。
那為什么會這樣，這并不符合我們預期，那么可以從 Go 的文檔中找到答案：
二 通過進程組來解決掉所有子進程
在 linux 當中，是有會話、進程組和進程組的概念，并且 Go 也是使用 linux 的 kill(2) 方法來發送信號的，那么是否可以通過 kill 來將要結束進程的子進程都結束掉？
linux 的 kill(2) 的定義如下：
并在方法的描述中，可以看到如下內容：
如果 pid 為正數的時候，會給指定的 pid 發送 sig 信號，如果 pid 為負數的時候，會給這個進程組發送 sig 信號，那么我們可以通過進程組來將所有子進程退出掉？改一下 Go 程序中 kill 方法：
func kill(cmd *exec.Cmd) func() {return func() {if cmd != nil {// cmd.Process.Kill()syscall.Kill(-cmd.Process.Pid, syscall.SIGKILL)}} }func main() {cmd := exec.Command("/bin/bash", "-c", "watch top >top.log")time.AfterFunc(1*time.Second, kill(cmd))err := cmd.Run()fmt.Printf("pid=%d err=%s\n", cmd.Process.Pid, err) }再次執行：
go run main.go會發現程序卡住了，我們來看一下當前執行的進程：
ps -jUSER PID PPID PGID SESS JOBC STAT TT TIME COMMAND king 27655 91597 27655 0 1 S+ s012 0:01.10 go run main.go king 27672 27655 27655 0 1 S+ s012 0:00.03 ..../exe/main king 27673 27672 27655 0 1 S+ s012 0:00.00 /bin/bash -c watch top >top.log king 27674 27673 27655 0 1 S+ s012 0:00.01 watch top可以看到我們 go run 產生了一個子進程 27672（command 那里是 go 執行的臨時目錄，比較長，因此添加了省略號），27672 產生了 27673（watch top >top.log）進程，27673 產生了 27674（watch top）進程。那為什么沒有將這些子進程都關閉掉呢？
其實之類犯了一個低級錯誤，從上圖中，我們可以看到他們的進程組 ID 為 27655，但是我們傳遞的是 cmd 的 id 即 27673，這個并不是進程組的 ID，因此程序并沒有 kill，導致 cmd.Run() 一直在執行。
在 Linux 中，進程組中的第一個進程，被稱為進程組 Leader，同時這個進程組的 ID 就是這個進程的 ID，從這個進程中創建的其他進程，都會繼承這個進程的進程組和會話信息；從上面可以看出 go run main.go 程序 PID 和 PGID 同為 27655，那么這個進程就是進程組 Leader，我們不能 kill 這個進程組，除非想“自殺”，哈哈哈。
那么我們給要執行的進程，新建一個進程組，在 Kill 不就可以了嘛。在 linux 當中，通過 setpgid 方法來設置進程組 ID，定義如下：
如果將 pid 和 pgid 同時設置成 0，也就是 setpgid(0,0)，則會使用當前進程為進程組 leader 并創建新的進程組。
那么在 Go 程序中，可以通過 cmd.SysProcAttr 來設置創建新的進程組，修改后的代碼如下：
func kill(cmd *exec.Cmd) func() {return func() {if cmd != nil {// cmd.Process.Kill()syscall.Kill(-cmd.Process.Pid, syscall.SIGKILL)}} }func main() {cmd := exec.Command("/bin/bash", "-c", "watch top >top.log")cmd.SysProcAttr = &syscall.SysProcAttr{Setpgid: true,}time.AfterFunc(1*time.Second, kill(cmd))err := cmd.Run()fmt.Printf("pid=%d err=%s\n", cmd.Process.Pid, err) }再次執行：
go run main.gopid=29397 err=signal: killed再次查看進程：
ps -jUSER PID PPID PGID SESS JOBC STAT TT TIME COMMAND發現 watch 的進程都不存在了，那我們在看看是否還會有孤兒進程：
# 由于我測試的環境是mac，因此這個腳本只能在mac執行 ps -j | head -1;ps -j | awk '{if ($3 ==1 && $1 !="root"){print $0}}' | headUSER PID PPID PGID SESS JOBC STAT TT TIME COMMAND已經沒有孤兒進程了，問題至此已經完全解決。
三 子進程監聽父進程是否退出(只能在 linux 下執行)
假設要調用的程序也是我們自己寫的其他應用程序，那么可以使用 Linux 的 prctl 方法來處理， prctl 方法的定義如下：
這個方法有一個重要的 option：PR_SET_PDEATHSIG，通過這個來接收父進程的退出。
讓我們來再次構造一個有問題的程序。
有兩個文件，分別為 main.go 和 child.go 文件，main.go 會調用 child.go 文件。
main.go 文件：
package mainimport ("os/exec" )func main() {cmd := exec.Command("./child")cmd.Run() }child.go 文件：
package mainimport ("fmt""time" )func main() {for {time.Sleep(200 * time.Millisecond)fmt.Println(time.Now())} }在 Linux 環境中分別編譯這兩個文件：
// 編譯 main.go 生成 main 二進制文件 go build -o main main.go// 編譯 child.go 生成 child 二進制文件 go build -o child child.go執行 main 二進制文件：
./main &查看他們的進程：
ps -efUID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 06:05 pts/0 00:00:00 /bin/bash root 11514 1 0 12:12 pts/0 00:00:00 ./main root 11520 11514 0 12:12 pts/0 00:00:00 ./child可以看到 main 和 child 的進程，child 是 main 的子進程，我們將 main 進程 kill 掉，在查看進程狀態：
kill -9 11514ps -efUID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 06:05 pts/0 00:00:00 /bin/bash root 11520 1 0 12:12 pts/0 00:00:00 ./child我們可以看到 child 的進程，他的 PPID 已經變成了 1，說明這個進程已經變成了孤兒進程。
那接下來我們可以使用 PR_SET_PDEATHSIG 來保證父進程退出，子進程也退出，大致方式有兩種：使用 CGO 調用和使用 syscall.RawSyscall 來調用。
1 使用 CGO
將 child 修改成如下內容：
程序中，使用 CGO，為了簡單的展示，在 Go 文件中編寫了 C 的 killTest 方法，并調用了 prctl 方法，然后在 Go 程序中調用 killTest 方法，讓我們重新編譯執行一下，再看看進程：
go build -o child child.go ./main & ps -ef UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 06:05 pts/0 00:00:00 /bin/bash root 11663 1 0 12:28 pts/0 00:00:00 ./main root 11669 11663 0 12:28 pts/0 00:00:00 ./child再次 kill 掉 main，并查看進程：
kill -9 11663 ps -efUID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 06:05 pts/0 00:00:00 /bin/bash可以看到 child 的進程也已經退出了，說明 CGO 調用的 prctl 生效了。
2 syscall.RawSyscall 方法
也可以采用 Go 中提供的 syscall.RawSyscall 方法來替代調用 CGO，在 Go 的文檔中，可以查看到 syscall 包中定義的常量（查看 linux，如果是本地 godoc，需要指定 GOOS=linux），可以看到我們要用的幾個常量以及他們對應的數值：
// 其他內容省略掉了 const(....PR_SET_PDEATHSIG = 0x1.... )const( .....SYS_PRCTL = 157..... )其中 PR_SET_PDEATHSIG 操作的值為 1，SYS_PRCTL 的值為 157，那么將 child.go 修改成如下內容：
package mainimport ("fmt""os""syscall""time" )func main() {_, _, errno := syscall.RawSyscall(uintptr(syscall.SYS_PRCTL), uintptr(syscall.PR_SET_PDEATHSIG), uintptr(syscall.SIGKILL), 0)if errno != 0 {os.Exit(int(errno))}for {time.Sleep(200 * time.Millisecond)fmt.Println(time.Now())} }再次編譯并執行：
go build -o child child.go ./main & ps -efUID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 06:05 pts/0 00:00:00 /bin/bash root 12208 1 0 12:46 pts/0 00:00:00 ./main root 12214 12208 0 12:46 pts/0 00:00:00 ./child將 main 進程結束掉：
kill -9 12208 ps -efUID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 06:05 pts/0 00:00:00 /bin/bashchild 進程已經退出了，也達成了最終效果。
四 總結
當我們使用 Go 程序執行其他程序的時候，如果其他程序也開啟了其他進程，那么在 kill 的時候可能會把這些進程變成孤兒進程，一直執行并滯留在內存中。當然，如果我們程序非法退出，或者被 kill 調用，也會導致我們執行的進程變成孤兒進程，那么為了解決這個問題，從兩個思路來解決：
- 給要執行的程序創建新的進程組，并調用 syscall.Kill，傳遞負值 pid 來關閉這個進程組中所有的進程（比較完美的解決方法）。
- 如果要調用的程序也是我們自己編寫的，那么可以使用 PR_SET_PDEATHSIG 來感知父進程退出，那么這種方式需要調用 Linxu 的 prctrl，可以使用 CGO 的方式，也可以使用 syscall.RawSyscall 的方式。
但不管使用哪種方式，都只是提供了一種思路，在我們編寫服務端服務程序的時候，需要特殊關注，防止孤兒進程消耗服務器資源。
原文鏈接
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的如何避免 Go 命令行执行产生“孤儿”进程？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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