Linux如何运行多个进程？

Linux多进程运行原理

Linux内核通过分时调度管理进程：

• 进程创建：父进程调用fork()生成子进程（复制父进程资源），子进程通过exec()加载新程序。
• 进程调度：内核按优先级分配CPU时间片，实现多进程“运行。
• 进程状态：运行（Running）、就绪（Ready）、休眠（Sleeping）等状态动态切换。

运行多个进程的5种方法

使用 & 符号（后台运行）

在命令末尾添加 &，进程在后台启动,不阻塞终端：

$ command1 &  # 启动第一个后台进程
$ command2 &  # 启动第二个后台进程

• 查看后台进程：jobs -l
• 调回前台：fg %1（1为作业编号）
• 终止后台进程：kill %1

nohup（脱离终端运行）

进程在终端关闭后仍继续运行，输出默认保存到nohup.out：

$ nohup command1 &  # 免疫SIGHUP信号
$ nohup command2 > output.log 2>&1 &  # 重定向输出

screen 或 tmux（会话管理）

创建虚拟终端会话,进程与终端解耦：

$ screen -S my_session  # 创建会话
$ command1              # 在会话中运行程序
Ctrl+A D                # 脱离会话
$ screen -r my_session  # 恢复会话

tmux 更现代,支持分屏和脚本化操作。

systemd（系统服务管理）

将进程注册为系统服务,开机自启：

1. 创建服务文件：

   sudo nano /etc/systemd/system/my_service.service

2. 写入配置：

   [Unit]
   Description=My Custom Service
   [Service]
   ExecStart=/path/to/command
   Restart=on-failure
   [Install]
   WantedBy=multi-user.target

3. 启动并启用服务：

   sudo systemctl start my_service
   sudo systemctl enable my_service

脚本批量启动

通过Shell脚本顺序或并行启动：

#!/bin/bash
# 顺序执行
command1
command2
# 并行执行（使用&和wait）
command1 &
command2 &
wait  # 等待所有后台进程结束

关键注意事项

1. 资源监控

   • 查看进程：ps aux 或 top
   • 限制资源：ulimit -u 100（限制最大进程数）或使用cgroups控制CPU/内存。

2. 避免进程崩溃

   • 用&&连接命令：command1 && command2（仅在command1成功后运行command2）
   • 设置守护进程：systemd的Restart=always确保异常退出后重启。

3. 信号处理

   • kill -9 PID 强制终止进程（慎用），推荐先尝试kill -15（优雅退出）。
   • 捕获信号：在脚本中定义trap 'cleanup' SIGINT SIGTERM处理中断。

4. 日志管理
   重定向输出避免日志丢失：

   nohup command > /var/log/command.log 2>&1 &

应用场景建议

• 临时任务：& 或 screen
• 长期服务：systemd 或 nohup
• 复杂任务流：Shell脚本结合wait控制并行度
• 集群管理：考虑Kubernetes或Docker Compose（超多进程场景）

Linux通过原生支持的多进程机制，结合&、nohup、systemd等工具，可灵活管理并发任务，关键是根据需求选择方案，并监控资源防止过载，掌握这些方法,能显著提升服务器利用率和自动化效率。

引用说明基于Linux内核文档（kernel.org）、GNU Bash手册（gnu.org）及Systemd官方指南（freedesktop.org），操作命令验证环境为Ubuntu 22.04 LTS和CentOS 9。