os.getPriority() 和 os.setPriority() 优先级

1. 前言

本系列课程对非功能性函数内容安排中，将插入一些在生产过程中可能会用到对应函数的例子。

本节课将会引导大家学习了解：

• os.getPriority()、os.setPriority() 的使用方法
• os.setPriority() 在 windows 上的平台差异

学习完本节课程后，应该具有：

• 使用 os 模块获取和修改进程优先级的能力

2. 进程优先级

每个进程都有相应的优先级，优先级决定它何时运行和接收多少 CPU 时间。

优先级越高，其值越低，值有效区间为 [-20, 19]。

优先级的高低影响的是占用 CPU 的时间长短。优先级越高，在一个周期中占用 CPU 的时间越长，在系统资源吃紧的时候，也会优先分配给优先级高的进程。

3. os.getPriority()

os.getPriority() 可以获取某进程的优先级，接收参数为 pid。

3.1 代码例子

我们先来生成一个存在时间长的进程：

// 打印进程 pid
console.log(process.pid);

setTimeout(function() {
    console.log("end");
}, 10 * 60 * 1000);

这段代码运行后，会产生一个存活 10 分钟的进程，并在运行之初打印出该进程的 pid

结果：

90758

我们再来执行下面这段代码，来打印刚刚生成的进程的优先级：

// 引入 os 模块
const os = require('os');

// 打印结果
console.log(os.getPriority(90758));

结果：

0

Tips：默认情况下，进程的优先级是标准，值为 0 。

4. os.setPriority()

os.setPriority() 可以对某进程设置优先级，如果传入 1 个参数，则对本进程设置优先级。如果传入 2 个参数，如 os.setPriority(pid, priority) 则对第一个参数 pid 的进程，设置优先级 priority。

4.1 代码例子

4.1.1 降低优先级

我们先执行以下语句：

const os = require('os');

// 对本进程调整优先级到 19 （降低优先级到最低）
os.setPriority(19);

// 打印本进程优先级
console.log(os.getPriority(process.pid));

结果：

19

4.1.2 提高优先级

我们先执行以下语句：

const os = require('os');

// 对本进程调整优先级到 -20 （提高优先级到高）
os.setPriority(-20);

// 打印本进程优先级
console.log(os.getPriority(process.pid));

windows 结果：

-20

macos 结果：

os.js:223
    throw new ERR_SYSTEM_ERROR(ctx);
    ^

SystemError [ERR_SYSTEM_ERROR]: A system error occurred: uv_os_setpriority returned EACCES (permission denied)
    at Object.setPriority (os.js:223:11)
    at Object.<anonymous> (/Users/lihaolin/programing/spider/spider-man-server/test/priority.js:13:4)
    at Module._compile (internal/modules/cjs/loader.js:778:30)
    at Object.Module._extensions..js (internal/modules/cjs/loader.js:789:10)
    at Module.load (internal/modules/cjs/loader.js:653:32)
    at tryModuleLoad (internal/modules/cjs/loader.js:593:12)
    at Function.Module._load (internal/modules/cjs/loader.js:585:3)
    at Function.Module.runMain (internal/modules/cjs/loader.js:831:12)
    at startup (internal/bootstrap/node.js:283:19)
    at bootstrapNodeJSCore (internal/bootstrap/node.js:622:3)

在 macos 系统中（大部分 linux 也是），使用普通用户权限来执行 Node.js 脚本，来提高优先度到值小于 0 时，会报 没有权限（ permission denied ） 的错误。

在遇到这种情况时，需要使用 sudo 来启动 Node.js，如 sudo node setPriority.js

macos 使用 sudo 执行结果：

-20

4.2 平台差异

在 windows 平台上，使用 os.setPriority() 设置进程优先级时，不一定会设置成对应数值

windows 下执行以下语句：

const os = require('os');

os.setPriority(-2);

console.log(os.getPriority(process.pid));

结果：

-7

这是因为在 windows 上，优先级对应 6 种不同的等级：

由于 -2 小于 0，判断为高于正常，而高于正常实际对应的值为 -7，所以代码最终打印值为 -7。

我们也可以使用 windows 平台的优先级别名来定义：

const os = require('os');

os.setPriority(os.constants.priority.PRIORITY_ABOVE_NORMAL);

console.log(os.getPriority(process.pid));

结果：

-7

我们打印下 os.constants.priority 看看：

const os = require("os");

console.log(os.constants.priority);

结果：

[Object: null prototype] {
  PRIORITY_LOW: 19,
  PRIORITY_BELOW_NORMAL: 10,
  PRIORITY_NORMAL: 0,
  PRIORITY_ABOVE_NORMAL: -7,
  PRIORITY_HIGH: -14,
  PRIORITY_HIGHEST: -20 }

这里提供一份官方对应表以供参考：

常量	描述
PRIORITY_LOW	最低进程调度优先级。这与 Windows 上的 IDLE_PRIORITY_CLASS 相对应，在所有其他平台上的值为 19。
PRIORITY_BELOW_NORMAL	进程调度优先级高于 PRIORITY_LOW 且低于 PRIORITY_NORMAL。这对应于 Windows 上的 PRIORITY_NORMAL，并且在所有其他平台上的值为 10。
PRIORITY_NORMAL	默认的进程调度优先级。这对应于 Windows 上的 NORMAL_PRIORITY_CLASS，并且在所有其他平台上的值为 0。
PRIORITY_ABOVE_NORMAL	进程调度优先级高于 PRIORITY_NORMAL 且低于 PRIORITY_HIGH。这对应于 Windows 上的 ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS，并且在所有其他平台上的值为 -7。
PRIORITY_HIGH	进程调度优先级高于 PRIORITY_ABOVE_NORMAL 且低于 PRIORITY_ABOVE_NORMAL。这对应于 Windows 上的 HIGH_PRIORITY_CLASS，并且在所有其他平台上的值为 -14。
PRIORITY_HIGHEST	最高进程调度优先级。 这对应于 Windows 上的 REALTIME_PRIORITY_CLASS，在所有其他平台上的值为 -20。

5. 生产中的作用

1. 用法一：

   对本系统进程优先级作修改，以在系统资源分配上获取优势

   const os = require('os');
   
   os.setPriority(os.constants.priority.PRIORITY_HIGH);
   

2. 用法二：

   对本系统生成的子进程作优先级调节

   const os = require('os');
   
   // 假设本方法能生成子进程并将子进程 pid 返回
   const generateChildProcess = function() {
       // todo...
       // 子进程相关实现方法，请跳转 child_process 章节
       
       return child.pid;
   }
   
   os.setPriority(generateChildProcess(), os.constants.priority.PRIORITY_ABOVE_NORMAL);
   

6. 小结

本节课程我们主要学习了 os.getPriority()、os.setPriority() 及其在生产上的用法。

重点如下：

1. 重点1

   优先级越高，其对应的值越小，值的范围是 [-20, 19]

2. 重点2

   windows 平台上，优先级分 6 个档次