當我們寫完一個服務端程式，需要上線部署的時候，或多或少都會和作業系統的守護程式打交道，畢竟誰也不希望shell關閉既停服。今天我們就來聊聊這個事兒。
最早大家部署應用的通常操作是 “nohup xxxx &”，別說像weblogic 或者其他java 容器有啟動指令碼，裡面其實也差不多；很喜歡 nginx的 -d 引數，或者像redis 配置檔案裡可以指定是否以守護程式啟動。看起來很優雅。
那麼，使用rust 寫一個服務端程式能不能優雅的使用一個引數指定應用 daemon 模式啟動，同時使用stop 方式優雅的停機呢？我們透過一個例子來說說基本的實現方式。
例項程式碼依然整合在[interactcli-rs](https://github.com/jiashiwen/interactcli-rs)工程中。
首先來模擬一個啟動的服務程式 /src/server/server.rs
pub fn start(prefix: String) {
for i in 0..1000 {
println!("{}", prefix.clone() + &i.to_string());
thread::sleep(Duration::from_secs(1));
}
}
程式每秒輸出一個字串，持續999秒，這個時間足夠驗證實驗結果了。
後臺啟動有兩個實現，分別是利用[fork](github.com/immortal/fork) 或 [daemonize](github.com/knsd/daemonize),這兩個crate 實現原理類似，但在使用上稍有不同。
/src/cmd/cmdserver.rs,構建了兩個啟動子命令，分別來呼叫 fork 和 daemonize的守護程式啟動實現.
pub fn new_server_cmd() -> Command {
clap::Command::new("server")
.about("server")
.subcommand(server_start_byfork())
.subcommand(server_start_bydaemonize())
}
pub fn server_start_byfork() -> Command {
clap::Command::new("byfork")
.about("start daemon by fork crate")
.arg(
Arg::new("daemon")
.short('d')
.long("daemon")
.action(ArgAction::SetTrue)
.help("start as daemon")
.required(false),
)
}
pub fn server_start_bydaemonize() -> Command {
clap::Command::new("bydaemonize")
.about("start daemon by daemonize crate")
.arg(
Arg::new("daemon")
.short('d')
.long("daemon")
.action(ArgAction::SetTrue)
.help("start as daemon")
.required(false),
)
}
server 的子命令 byfork 啟動 透過 fork 實現的功能，bydaemonize 則呼叫透過 daemonize 的功能實現。
命令解析的程式碼在 /src/cmd/rootcmd.rs 檔案中。
先來看看基於 fork 的實現:
if let Some(startbyfork) = server.subcommand_matches("byfork") {
println!("start by fork");
if startbyfork.get_flag("daemon") {
let args: Vec<String> = env::args().collect();
if let Ok(Fork::Child) = daemon(true, false) {
// 啟動子程式
let mut cmd = Command::new(&args[0])
for idx in 1..args.len() {
let arg = args.get(idx).expect("get cmd arg error!");
// 去除後臺啟動引數,避免重複啟動
if arg.eq("-d") || arg.eq("-daemon") {
continue;
}
cmd.arg(arg);
let child = cmd.spawn().expect("Child process failed to start.");
fs::write("pid", child.id().to_string()).unwrap();
println!("process id is:{}", std::process::id());
println!("child id is:{}", child.id());
}
println!("{}", "daemon mod");
process::exit(0);
}
start("by_fork:".to_string());
}
首先，透過 Fork::daemon 函式派生出一個子程式；然後解析一下當前命令，去掉 -d 引數，構建一個啟動命令，子命令啟動，退出父程式。這基本符合作業系統建立守護程式的過程 -- 兩次 fork。
再來看看基於 daemonize 的實現:
if let Some(startbydaemonize) = server.subcommand_matches("bydaemonize") {
println!("start by daemonize");
let base_dir = env::current_dir().unwrap();
if startbydaemonize.get_flag("daemon") {
let stdout = File::create("/tmp/daemon.out").unwrap();
let stderr = File::create("/tmp/daemon.err").unwrap();
println!("{:?}", base_dir);
let daemonize = Daemonize::new()
.pid_file("/tmp/test.pid") // Every method except `new` and `start`
.chown_pid_file(true) // is optional, see `Daemonize` documentation
.working_directory(base_dir.as_path()) // for default behaviour.
.umask(0o777) // Set umask, `0o027` by default.
.stdout(stdout) // Redirect stdout to `/tmp/daemon.out`.
.stderr(stderr) // Redirect stderr to `/tmp/daemon.err`.
.privileged_action(|| "Executed before drop privileges");
match daemonize.start() {
Ok(_) => {
println!("Success, daemonized");
}
Err(e) => eprintln!("Error, {}", e),
}
}
println!("pid is:{}", std::process::id());
fs::write("pid", process::id().to_string()).unwrap();
start("by_daemonize:".to_string());
}
首先獲取當前的工作目錄，預設情況下 daemonize 會將工作目錄設定為 "/",為了避免許可權問題，我們獲取當前目錄作為守護程式的工作目錄。不知道是什麼原因，在配置了pid_file 後，啟動守護程式時並沒在檔案中有記錄 pid。不過也沒關係，我們可以在外部獲取並記錄守護程式的pid。
兩種方式啟動的守護程式均可在關閉shell的情況下維持程式執行。
從實現上來講，不論是 fork 還是 daemonize 都是 透過unsafe 方式呼叫了 libc api，類 unix 系統大多跑起來沒問題，windows 系統作者沒有驗證。
本期關於守護程式的話題就聊到這兒。
我們們下期見。
作者：賈世聞