Node.js Child Process Module

Node.js

চাইল্ড প্রসেস মডিউল কি?

চাইল্ড প্রসেস মডিউল হল একটি বিল্ট-ইন Node.js মডিউল যা আপনাকে চাইল্ড প্রসেস তৈরি ও পরিচালনা করতে দেয়।

এটি বহিরাগত কমান্ডগুলি চালানো এবং সাবপ্রসেস ইভেন্টগুলির সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করার একাধিক উপায় সরবরাহ করে।

এই দক্ষতা নিম্নলিখিত কাজের জন্য অপরিহার্য:

এক্সিকিউটিং সিস্টেম কমান্ড

আপনার Node.js অ্যাপ্লিকেশন থেকে সিস্টেম কমান্ড চালান

CPU-নিবিড় কাজ চলমান

পৃথক প্রক্রিয়ায় CPU- নিবিড় কাজ চালান

সমান্তরাল প্রক্রিয়া

একাধিক CPU কোর ব্যবহার করতে সমান্তরালভাবে একাধিক প্রক্রিয়া চালান

বাহ্যিক প্রোগ্রামগুলির সাথে ইন্টারফেস

বাহ্যিক প্রোগ্রাম এবং স্ক্রিপ্টের সাথে ইন্টারফেস

চাইল্ড প্রসেস মডিউল আমদানি করা হচ্ছে

চাইল্ড প্রসেস মডিউলটি ডিফল্টরূপে Node.js-এ অন্তর্ভুক্ত থাকে।

আপনি প্রয়োজন করে আপনার স্ক্রিপ্টে এটি ব্যবহার করতে পারেন:

const childProcess = require('child_process');

// Or using destructuring to access specific methods
const { exec, spawn, fork } = require('child_process');

পদ্ধতি যা শিশু প্রক্রিয়া তৈরি করে

চাইল্ড প্রসেস মডিউল শিশু প্রক্রিয়া তৈরি ও পরিচালনার জন্য চারটি প্রাথমিক পদ্ধতি প্রদান করে, প্রতিটিতে বিভিন্ন আচরণ এবং ব্যবহারের ক্ষেত্রে রয়েছে:

পদ্ধতি ব্যাখ্যা কেস ব্যবহার করুন
exec() একটি শেল তৈরি করে এবং আউটপুট বাফার করে একটি কমান্ড চালায় আপনি যখন একটি শেল কমান্ড চালাতে চান এবং পুরো আউটপুটটি একবারে পেতে চান
execFile() exec() এর মতো কিন্তু একটি শেল তৈরি করে না ব্যাখ্যা ছাড়াই ফাইল-ভিত্তিক কমান্ড চালানোর ক্ষেত্রে শেলটি খুব দক্ষ
spawn() শেলটি স্পনিং ছাড়াই একটি নতুন প্রক্রিয়ার জন্ম দেয়, I/O স্ট্রিমিং সহ দীর্ঘ-চলমান প্রক্রিয়া বা বড় আউটপুট নিয়ে কাজ করার সময়
fork() Node.js spawn() আপনি যখন IPC এর সাথে একটি পৃথক প্রক্রিয়া হিসাবে অন্য Node.js মডিউল চালাতে চান

exec() পদ্ধতি

exec() পদ্ধতি একটি শেল তৈরি করে এবং সেই শেলের মধ্যে একটি কমান্ড কার্যকর করে।

এটি সম্পূর্ণ আউটপুট বাফার করে এবং কমান্ডটি সম্পূর্ণ হলে একটি কলব্যাক সহ এটি ফেরত দেয়।

const { exec } = require('child_process');

// Execute the 'ls -la' command (or 'dir' on Windows)
const command = process.platform === 'win32' ? 'dir' : 'ls -la';

exec(command, (error, stdout, stderr) => {
  if (error) {
    console.error(`Error executing command: ${error.message}`);
    return;
  }

  if (stderr) {
    console.error(`Command stderr: ${stderr}`);
  }

  console.log(`Command output:\n${stdout}`);
});

// With options
exec('echo $HOME', {
  env: { HOME: '/custom/home/directory' }
}, (error, stdout, stderr) => {
  console.log(`Custom home directory: ${stdout.trim()}`);
});

⚠️সতর্কতা:

exec() এ কখনই অস্বাস্থ্যকর ব্যবহারকারীর ইনপুট প্রেরণ করবেন না কারণ এটি সম্পূর্ণ শেল সিনট্যাক্স সহ কমান্ডগুলি চালায়, যা কমান্ড ইনজেকশন আক্রমণের দিকে নিয়ে যেতে পারে।

exec() প্রতিশ্রুতি দিয়ে

কলব্যাক পরিচালনা করতে একটি প্রতিশ্রুতি মোড়ক ব্যবহার করা:

const { exec } = require('child_process');
const util = require('util');

// Convert exec to a promise-based function
const execPromise = util.promisify(exec);

async function executeCommand(command) {
  try {
    const { stdout, stderr } = await execPromise(command);

    if (stderr) {
      console.error(`Command stderr: ${stderr}`);
    }

    console.log(`Command output:\n${stdout}`);
    return stdout;
  } catch (error) {
    console.error(`Error executing command: ${error.message}`);
    throw error;
  }
}

// Using the promise-based function
executeCommand('node --version')
  .then(version => console.log(`Node.js version: ${version.trim()}`))
  .catch(err => console.error('Failed to get Node.js version'));

execFile() পদ্ধতি

execFile() পদ্ধতিটি exec() এর অনুরূপ, তবে এটি একটি শেল তৈরি করে না।

এটি বহিরাগত বাইনারি চালানোর জন্য খুব দক্ষ।

const { execFile } = require('child_process');

// Execute 'node' with arguments
execFile('node', ['--version'], (error, stdout, stderr) => {
  if (error) {
    console.error(`Error executing file: ${error.message}`);
    return;
  }

  console.log(`Node.js version: ${stdout.trim()}`);
});

// On Windows, execute a batch file
if (process.platform === 'win32') {
  execFile('C:\\Windows\\System32\\cmd.exe', ['/c', 'echo Hello from batch!'], (error, stdout, stderr) => {
    if (error) {
      console.error(`Error: ${error.message}`);
      return;
    }

    console.log(`Output: ${stdout.trim()}`);
  });
}

🔒দ্রষ্টব্য:

execFile() ব্যবহারকারীর ইনপুট সহ কমান্ড চালানোর জন্য exec() এর চেয়ে নিরাপদ কারণ এটি শেল মেটা অক্ষর প্রক্রিয়া করে না।

spawn() পদ্ধতি

spawn() পদ্ধতি প্রদত্ত কমান্ডের সাথে একটি নতুন প্রক্রিয়া শুরু করে।

exec() এর বিপরীতে, এটি আউটপুট বাফার করে না, বরং stdout এবং stderr-এ স্ট্রিম-ভিত্তিক অ্যাক্সেস প্রদান করে।

const { spawn } = require('child_process');

// Spawn a process to list files
const ls = process.platform === 'win32'
  ? spawn('cmd', ['/c', 'dir'])
  : spawn('ls', ['-la']);

// Handle process output streams
ls.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`stdout: ${data}`);
});

ls.stderr.on('data', (data) => {
  console.error(`stderr: ${data}`);
});

ls.on('close', (code) => {
  console.log(`Child process exited with code ${code}`);
});

// Spawn with options
const grep = spawn('grep', ['hello', 'input.txt'], {
  cwd: '/tmp', // Working directory
  env: { ...process.env, CUSTOM_ENV: 'value' },
  stdio: 'pipe', // Configure stdio
  detached: false, // Process group behavior
  shell: false // Whether to run in a shell
});

// Handling errors
grep.on('error', (err) => {
  console.error(`Failed to start subprocess: ${err.message}`);
});

কখন স্পন () ব্যবহার করবেন

spawn() বিশেষভাবে দরকারী:

দীর্ঘ-চলমান প্রক্রিয়া (যেমন সার্ভার প্রক্রিয়া বা মনিটর)
আউটপুট বড় ভলিউম উত্পাদন যে প্রক্রিয়া
যখন ডেটা প্রক্রিয়া করার প্রয়োজন হয় যখন এটি সম্পূর্ণ হওয়ার জন্য অপেক্ষা না করে তৈরি হয়

stdin এর সাথে spawn() ব্যবহার করা

const { spawn } = require('child_process');

// Spawn a process that reads from stdin
const process = spawn('wc', ['-w']); // Word count

// Send data to the process's stdin
process.stdin.write('Hello world from Node.js!');
process.stdin.end(); // Signal the end of input

// Capture output
process.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`Number of words: ${data}`);
});

fork() পদ্ধতি

Node.js প্রসেস তৈরির জন্য fork() পদ্ধতি হল spawn() এর একটি বিশেষ কেস। এটি একটি IPC চ্যানেল সেট আপ করে যা পিতামাতা এবং শিশু প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে বার্তাগুলিকে পাস করার অনুমতি দেয়।

// In the main file (parent.js)
const { fork } = require('child_process');

// Fork a child process
const child = fork('child.js');

// Send a message to the child
child.send({ message: 'Hello from parent' });

// Receive messages from the child
child.on('message', (message) => {
  console.log('Message from child:', message);
});

// Handle child process exit
child.on('close', (code) => {
  console.log(`Child process exited with code ${code}`);
});
// In the child file (child.js)
console.log('Child process started', process.pid);

// Listen for messages from the parent
process.on('message', (message) => {
  console.log('Message from parent:', message);

  // Send a message back to the parent
  process.send({ response: 'Hello from child' });

  // After 3 seconds, exit the process
  setTimeout(() => {
    process.exit(0);
  }, 8080);
});

কাঁটাচামচের সুবিধা()

প্রতিটি কাঁটাযুক্ত প্রক্রিয়া তার নিজস্ব V8 উদাহরণ এবং মেমরি পায়
প্রধান ইভেন্ট লুপ থেকে CPU- নিবিড় কাজকে বিচ্ছিন্ন করা
বার্তাগুলির মাধ্যমে প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে যোগাযোগের অনুমতি দেয়
একাধিক CPU কোরের ব্যবহার সক্ষম করে

ইন্টার প্রসেস কমিউনিকেশন (আইপিসি)

fork() দিয়ে তৈরি শিশু প্রক্রিয়াগুলি send() এবং মেসেজ ইভেন্ট ব্যবহার করে কনফিগার করা IPC চ্যানেলের মাধ্যমে অভিভাবক প্রক্রিয়ার সাথে যোগাযোগ করতে পারে।

জটিল ডেটা পাঠানো হচ্ছে

// In parent.js
const { fork } = require('child_process');
const child = fork('worker.js');

// Send different types of data
child.send({
  command: 'compute',
  data: [1, 2, 3, 4, 5],
  options: {
    multiply: 2,
    subtract: 1
  }
});

// Receive the result
child.on('message', (result) => {
  console.log('Computation result:', result);
  child.disconnect(); // Clean up the IPC channel
});
// In worker.js
process.on('message', (msg) => {
   if (msg.command === 'compute') {
    const result = msg.data.map(num => num * msg.options.multiply - msg.options.subtract);

    // Send the result back to the parent
    process.send({ result });
  }
});

💬দ্রষ্টব্য:

JSON ব্যবহার করে বার্তাগুলি অব্যাহত থাকে, তাই আপনি শুধুমাত্র JSON-সম্মত ডেটা পাঠাতে পারেন (অবজেক্ট, অ্যারে, স্ট্রিং, সংখ্যা, বুলিয়ান এবং নাল)।

শিশু প্রক্রিয়া পরিচালনা

শিশু প্রক্রিয়া হত্যা

const { spawn } = require('child_process');

// Spawn a long-running process
const child = spawn('node', ['-e', `
  setInterval(() => {
    console.log('Still running...', Date.now());
  }, 1000);
`]);

// Output from the process
child.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`stdout: ${data}`);
});

// Kill the process after 5 seconds
setTimeout(() => {
  console.log('Killing the child process...');

  // Send a SIGTERM signal
  child.kill('SIGTERM');

  // Alternative: child.kill() - uses SIGTERM by default
}, 5000);

// Handle the exit event
child.on('exit', (code, signal) => {
  console.log(`Child process exited with code ${code} and signal ${signal}`);
});

পৃথক প্রক্রিয়া

আপনি পৃথক শিশু প্রক্রিয়া তৈরি করতে পারেন যা পিতামাতার থেকে স্বাধীনভাবে চলতে থাকে:

const { spawn } = require('child_process');
const fs = require('fs');

// Create a detached process
const child = spawn('node', ['long_running_script.js'], {
  detached: true,
  stdio: ['ignore',
    fs.openSync('output.log', 'w'),
    fs.openSync('error.log', 'w')
  ]
});

// Unref the child to allow the parent to exit independently
child.unref();

console.log(`Started detached process with PID: ${child.pid}`);
console.log('Parent will exit while child continues running.');

// The parent can now exit, and the child will continue running

ব্যবহারিক উদাহরণ

একটি সাধারণ টাস্ক সারি তৈরি করা হচ্ছে

// In tasks.js (parent)
const { fork } = require('child_process');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

class TaskQueue {
  constructor() {
    this.tasks = [];
    this.workers = [];
    this.maxWorkers = numCPUs;
  }

  addTask(task) {
    this.tasks.push(task);
    this.runNext();
  }

  runNext() {
    // If we have tasks and available workers
    if (this.tasks.length > 0 && this.workers.length < this.maxWorkers) {
      const task = this.tasks.shift();
      const worker = fork('worker.js');

      console.log(`Starting worker for task ${task.id}`);
      this.workers.push(worker);

      worker.send(task);

      worker.on('message', (result) => {
        console.log(`Task ${task.id} completed with result:`, result);

        // Remove this worker from our workers list
        this.workers = this.workers.filter(w => w !== worker);

        // Run the next task if we have one
        this.runNext();
      });

      worker.on('error', (err) => {
        console.error(`Worker for task ${task.id} had an error:`, err);
        this.workers = this.workers.filter(w => w !== worker);
        this.runNext();
      });

      worker.on('exit', (code) => {
        if (code !== 0) {
          console.error(`Worker for task ${task.id} exited with code ${code}`);
        }
      });
    }
  }

// Usage
const queue = new TaskQueue();

// Add some tasks
for (let i = 1; i <= 10; i++) {
  queue.addTask({
    id: i,
    type: 'calculation',
    data: Array.from({ length: 1000000 }, () => Math.random())
  });
}
// In worker.js
process.on('message', (task) => {
  console.log(`Worker ${process.pid} received task ${task.id}`);

  // Simulate CPU-intensive work
  let result;

  if (task.type === 'calculation') {
    // For example, find sum and average
    const sum = task.data.reduce((acc, val) => acc + val, 0);
    const avg = sum / task.data.length;

    result = { sum, avg };
  }

  // Send result back to parent
  process.send({ taskId: task.id, result });

  // Exit this worker
  process.exit(0);
});

বাহ্যিক অ্যাপ্লিকেশন চলমান

const { spawn } = require('child_process');
const path = require('path');
const fs = require('fs');

// Function to convert a video using ffmpeg
function convertVideo(inputFile, outputFile, options = {}) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // Make sure input file exists
    if (!fs.existsSync(inputFile)) {
      return reject(new Error(`Input file ${inputFile} does not exist`));
    }

    // Prepare ffmpeg arguments
    const args = ['-i', inputFile];

    if (options.scale) {
      args.push('-vf', `scale=${options.scale}`);
    }

    if (options.format) {
      args.push('-f', options.format);
    }

    args.push(outputFile);

    // Spawn ffmpeg process
    const ffmpeg = spawn('ffmpeg', args);

    // Collect output for logging
    let stdoutData = '';
    let stderrData = '';

    ffmpeg.stdout.on('data', (data) => {
      stdoutData += data;
    });

    ffmpeg.stderr.on('data', (data) => {
      stderrData += data;
    });

    // Handle process completion
    ffmpeg.on('close', (code) => {
      if (code === 0) {
        resolve({
          inputFile,
          outputFile,
          stdout: stdoutData,
          stderr: stderrData
      });
      } else {
        reject(new Error(`ffmpeg exited with code ${code}\n${stderrData}`));
      }
    });

    // Handle process errors
    ffmpeg.on('error', reject);
   });
}

// Example usage (commented out)
/*
convertVideo('input.mp4', 'output.webm', {
  scale: '640:480',
  format: 'webm'
})
  .then(result => {
    console.log('Video conversion successful!');
    console.log(`Output file: ${result.outputFile}`)
;   })
  .catch(error => {
    console.error('Video conversion failed:', error.message);
  });
*/

সর্বোত্তম অনুশীলন

ইনপুট পরিশোধন:কমান্ড ইনজেকশন আক্রমণ প্রতিরোধ করতে সর্বদা ব্যবহারকারীর ইনপুট স্যানিটাইজ করুন, বিশেষ করে exec() এর সাথে
সম্পদ ব্যবস্থাপনা:শিশু প্রক্রিয়া দ্বারা ব্যবহৃত সম্পদ (মেমরি, ফাইল বর্ণনাকারী) মনিটর এবং ম্যানিপুলেট করুন
ত্রুটি হ্যান্ডলিং:শিশু প্রক্রিয়া সবসময় সঠিক ত্রুটি পরিচালনা করা উচিত
সঠিক পদ্ধতি নির্বাচন করুন:
  • সীমিত আউটপুট সহ সাধারণ কমান্ডের জন্য exec() ব্যবহার করুন
  • দীর্ঘ-চলমান প্রক্রিয়া বা বড় আউটপুটগুলির জন্য spawn() ব্যবহার করুন
  • CPU-নিবিড় Node.js অপারেশনের জন্য fork() ব্যবহার করুন
পরিষ্কার করা:শিশু প্রক্রিয়াগুলিকে সঠিকভাবে হত্যা করা যখন তাদের আর প্রয়োজন হয় না
সমসাময়িক রানের সংখ্যা নিয়ন্ত্রণ করুন:সিস্টেম ওভারলোড এড়াতে একযোগে চলমান শিশু প্রক্রিয়ার সংখ্যা সীমিত করুন

⚠️সতর্কতা:

অনেক শিশু প্রক্রিয়া চালানোর ফলে সিস্টেমের সম্পদ দ্রুত নিঃশেষ হয়ে যেতে পারে। সর্বদা হার সীমিত এবং সমসাময়িক চলমান নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করুন।

নিরাপত্তা বিবেচনা

কমান্ড ইনজেকশন:সরাসরি exec() বা spawn() এ কাঁচা ব্যবহারকারীর ইনপুট পাস করবেন না
পরিবেশ পরিবর্তনশীল:শিশু প্রক্রিয়ায় পরিবেশের ভেরিয়েবল পাস করার বিষয়ে সতর্ক থাকুন
ফাইল অ্যাক্সেস:শিশু প্রক্রিয়ার যে অনুমতি থাকতে পারে তা বুঝুন
সম্পদের সীমা:শিশু প্রক্রিয়ার জন্য সময়সীমা এবং মেমরি সীমা বাস্তবায়ন বিবেচনা করুন

অনুশীলন করুন

সঠিক মডিউল নাম নির্বাচন করুন.

The ______ module provides the ability to spawn child processes in Node.js.

cluster
✗ ভুল! "ক্লাস্টার" মডিউল ক্লাস্টারিংয়ের মাধ্যমে অ্যাপ্লিকেশনের কর্মক্ষমতা উন্নত করতে সাহায্য করে, কিন্তু শিশু প্রক্রিয়াগুলি তৈরি করে না
worker_threads
✗ ভুল! "worker_threads" মডিউলটি কর্মী থ্রেড তৈরি করে, শিশু প্রক্রিয়া নয়
child_process
✓ ঠিক আছে! "child_process" মডিউল Node.js-এ শিশু প্রক্রিয়াগুলি তৈরি করার ক্ষমতা প্রদান করে
process
✗ ভুল! "প্রক্রিয়া" মডিউল বর্তমান প্রক্রিয়া সম্পর্কে তথ্য প্রদান করে, কিন্তু শিশু প্রক্রিয়ার জন্ম দেয় না