前言

golang实现守护进程，包含功能：

1. 守护进程只创建一次

2. 平滑创建业务进程

3. 业务进程挂起，守护进程能监听，并重启新启业务进程

4. 守护进程退出，也能保证业务进程退出

5. 业务进程≈子进程

6. 不影响业务进程逻辑

7. 以Linux平台为主，其他平台暂时没有实施条件

分析

上一篇博文讨论过如何以脚本的形式创建守护进程，这篇讨论如何以纯golang脚本实现守护进程的功能

  • 在 Unix 中，创建一个进程，通过系统调用 fork 实现（及其一些变种，如 vfork、clone）。
  • 在 Go 语言中，Linux 下创建进程使用的系统调用是 clone 。

在 C 语言中，通常会用到 2 种创建进程方法：

fork

程序会从 fork 处一分为二，父进程返回值大于0，并继续运行；子进程获得父进程的栈、数据段、堆和执行文本段的拷贝，返回值等于0，并向下继续运行。通过 fork 返回值可轻松判断当前处于父进程还是子进程。

execve

execve 为加载一个新程序到当前进程的内存，这将丢弃现存的程序文本段，并为新程序重新创建栈、数据段以及堆。通常将这一动作称为执行一个新程序。

在 Go 语言中，创建进程方法主要有 3 种：

exec.Command

os.StartProcess

syscall.RawSyscall(syscall.SYS_FORK, 0, 0, 0)

方法1和方法2通过 os.Getppid()!=1进行判断是否子进程，默认父进程退出之后，子进程会被1号进程接管。

但据Ubuntu Desktop 本地测试，接管孤儿进程的并不是1号进程，因此考虑到程序稳定性和兼容性，不能够以 ppid 作为判断父子进程的依据。

方法3直接进行了系统调用，虽然可以通过 pid 进行判断父子进程，但该方法过于底层。

综上，以exec.Command方式，通过控制参数实现守护进程

实现

相关工具方法：

说明

1、启动go_start二进制文件，方式：./go_start -c param1 -d param2 -e param3，这里第一次进入main方法

2、main方法中，os.Args = [./go_start -c param1 -d param2 -c param3]，此时不包含"-daemon"参数，进入step2，走创建守护进程代码分支，执行创建守护进程，exec.Command(./go_start -c param1 -d param2 -e param3 -daemon)，第二次进入main方法

3、main方法中，os.Args = [./go_start -c param1 -d param2 -c param3 -daemon]，此时包含"-daemon"，进入step3，走创建业务进程分支，执行创建业务进程，exec.Command(./go_start -c param1 -d param2 -e param3)；此时守护进程存在，每隔5秒监听一次业务进程是否存在，如果存在则不操作；不存在则重新执行创建业务进程exec.Command(./go_start -c param1 -d param2 -e param3)；

4、执行具体的业务进程逻辑

验证

ps -ef | grep go_start

]$ 110  1   ./go_start -c param1 -d param2 -c param3             -- ①
]$ 111  1   ./go_start -c param1 -d param2 -c param3 -daemon     -- ②
]$ 112  111 ./go_start -business -c param1 -d param2 -c param3   -- ③

刚开始会出现三个进程，假设进程id如上，一会之后①会消失，这是正常的，因为刚开始的启动就是①，然后只剩下进程②和③

]$ 111  1   ./go_start -c param1 -d param2 -c param3 -daemon     -- ②
]$ 112  111 ./go_start -business -c param1 -d param2 -c param3   -- ③

验证kill业务进程：会启动新的业务进程，守护进程不变；所以执行：kill 112

]$ 111  1   ./go_start -c param1 -d param2 -c param3 -daemon     -- ②
]$ 112  111 [go_start] <defunct>                                 -- ③'
]$ 113  111 ./go_start -business -c param1 -d param2 -c param3   -- ③

这里kill 112后，会出现一个僵尸进程，不影响实际业务进程的创建和运行，不需要理会；假设新创建的业务进程pid为113

验证kill守护进程：整个程序退出，也就是执行ps -ef | grep go_start后，没有对应的守护进程和业务进程，同时僵尸进程也会消失；得益于以下代码，进程组

command.SysProcAttr = &syscall.SysProcAttr{Setpgid: true}

综上

纯golang语言形式实现了守护进程，针对启动业务进程，优化点：可以使用go func(){}()协程方式启动更优雅，这里先不实施，待后续有空改进；

缺点：依然要通过参数控制守护进程和业务进程，-daemon -business，期望统一起来，不用参数控制

放在(3)实现

附录

以下是关于信号量的一个记录，当作参考文档