进程管理

进程基础概念

查看进程：ps 命令

# BSD 风格（最常用）
ps aux              # 显示所有用户的所有进程（详细信息）
ps aux | grep nginx # 查找 nginx 相关进程
ps aux --sort=-%cpu # 按 CPU 使用率排序（降序）
ps aux --sort=-%mem # 按内存使用率排序

# UNIX 风格
ps -ef              # 显示所有进程（包含 PPID）
ps -ef | grep java
ps -u alice         # 只显示 alice 的进程

# 进程树
ps auxf             # ASCII 树状图显示进程关系
pstree              # 更直观的树状图
pstree -p           # 显示 PID
pstree -u           # 显示用户名

# 查看特定进程
ps -p 1234          # 查看 PID=1234 的进程
ps -p 1234 -o pid,ppid,cmd,rss,vsz  # 自定义输出列

实时监控：top 与 htop

# top：系统自带的实时监控工具
top                 # 默认按 CPU 使用率排序
top -u alice        # 只显示 alice 的进程
top -p 1234,5678    # 监控特定 PID
top -b -n 1         # 批量模式，输出一次后退出（用于脚本）
top -b -n 1 | head -20  # 取前20行

# top 快捷键（运行中按键）
# k    按 PID 终止进程
# r    修改进程优先级（renice）
# M    按内存排序
# P    按 CPU 排序（默认）
# T    按运行时间排序
# 1    展开/折叠 CPU 核心
# q    退出

# htop：功能更强大的交互式监控（需要安装）
apt install htop
htop
htop -u alice       # 只显示 alice 的进程
htop -p 1234        # 监控特定 PID

信号与 kill 命令

常用信号

# kill：按 PID 发送信号
kill 1234           # 默认发送 SIGTERM（15）
kill -15 1234       # 显式 SIGTERM
kill -9 1234        # SIGKILL（强制）
kill -1 1234        # SIGHUP（重载配置）
kill -STOP 1234     # 暂停进程
kill -CONT 1234     # 恢复进程

# killall：按进程名发送信号
killall nginx               # 终止所有名为 nginx 的进程
killall -9 python3          # 强制终止所有 python3 进程
killall -u alice python3    # 只终止 alice 的 python3 进程

# pkill：按名称模式匹配
pkill -f "python app.py"    # 匹配完整命令行
pkill -u alice              # 终止 alice 的所有进程
pkill -9 java               # 强制终止所有 java 进程

# 查看所有信号
kill -l                     # 列出所有信号名

# 正确的终止进程流程
# 1. 先尝试 SIGTERM（给进程清理机会）
kill 1234
# 2. 等待几秒
sleep 3
# 3. 检查是否已退出
ps -p 1234 || echo "进程已退出"
# 4. 仍存在则强制终止
kill -9 1234

后台作业管理

# 在后台启动命令（用 & 符号）
./long-running-task.sh &    # 返回: [1] 12345（作业号和PID）
python server.py &

# 将前台进程发送到后台
# 1. 按 Ctrl+Z 暂停当前前台进程
# 输出: [1]+  Stopped  ./task.sh
bg %1           # 将作业 1 在后台继续运行
bg              # 将最近暂停的作业放入后台

# jobs：查看当前 Shell 的后台作业
jobs            # 列出所有作业
jobs -l         # 显示 PID

# 输出示例：
# [1]-  Running    python server.py &
# [2]+  Stopped    vim notes.txt

# fg：将后台作业调回前台
fg %1           # 将作业 1 调回前台
fg              # 调回最近的作业（+ 标记的）
fg %python      # 按名称匹配

# 等待后台作业完成
wait %1         # 等待作业 1 完成
wait            # 等待所有后台作业

nohup：终端关闭后继续运行

# 问题：SSH 断开后，后台进程会收到 SIGHUP 而终止
# 解决：nohup 让进程忽略 SIGHUP 信号

nohup ./task.sh &                    # 后台运行，输出到 nohup.out
nohup python server.py > app.log 2>&1 &   # 重定向输出
nohup ./deploy.sh > /dev/null 2>&1 &      # 丢弃所有输出

# 查看 nohup 进程（新 SSH 会话后）
ps aux | grep task.sh

# 更好的替代方案：screen 或 tmux
screen -S mysession         # 创建命名会话
# （在 screen 中运行命令）
# 按 Ctrl+A, D 分离会话
screen -ls                  # 列出所有会话
screen -r mysession         # 重新连接会话

# tmux（更现代的方案）
tmux new -s deploy          # 创建名为 deploy 的会话
# 按 Ctrl+B, D 分离
tmux ls                     # 列出会话
tmux attach -t deploy       # 重新连接

进程优先级：nice 与 renice

# Nice 值范围：-20（最高优先级）到 +19（最低优先级）
# 普通用户只能设置 0~19（降低优先级）
# root 可以设置 -20~19

# nice：启动时设置优先级
nice -n 10 ./cpu-intensive-task.sh   # 低优先级运行（让出 CPU）
nice -n -5 ./critical-task.sh        # 高优先级（需要 root）

# renice：修改运行中进程的优先级
renice -n 15 -p 1234        # 降低 PID=1234 的优先级
renice -n -10 -p 1234       # 提高优先级（需要 root）
renice -n 5 -u alice        # 修改 alice 所有进程的优先级

# 查看进程优先级（NI 列）
ps -lo pid,ni,cmd           # 显示 nice 值
top                         # NI 列显示 nice 值，PR 列显示调度优先级

systemctl：系统服务管理

服务的生命周期

# 启动/停止/重启服务
sudo systemctl start nginx      # 启动
sudo systemctl stop nginx       # 停止
sudo systemctl restart nginx    # 重启（先停后启）
sudo systemctl reload nginx     # 热重载配置（不中断连接）

# 开机自启动
sudo systemctl enable nginx     # 开机自启
sudo systemctl disable nginx    # 取消开机自启
sudo systemctl enable --now nginx    # 启动并设置开机自启
sudo systemctl disable --now nginx   # 停止并取消自启

# 查看服务状态
systemctl status nginx          # 详细状态（最近日志、PID、内存等）
systemctl is-active nginx       # 输出 active/inactive/failed
systemctl is-enabled nginx      # 输出 enabled/disabled
systemctl is-failed nginx       # 输出 failed/active

# 列出服务
systemctl list-units --type=service             # 所有活跃服务
systemctl list-units --type=service --all       # 包含未启动的
systemctl list-units --type=service --state=failed  # 失败的服务

# 系统级操作
sudo systemctl reboot           # 重启系统
sudo systemctl poweroff         # 关机
sudo systemctl suspend          # 挂起
sudo systemctl daemon-reload    # 重新加载 systemd 配置（修改 Unit 文件后）

创建自定义服务

# 创建 systemd Unit 文件
sudo nano /etc/systemd/system/myapp.service

[Unit]
Description=My Application
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=www-data
WorkingDirectory=/opt/myapp
ExecStart=/usr/bin/python3 /opt/myapp/server.py
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
Restart=always
RestartSec=5
Environment=NODE_ENV=production
StandardOutput=journal
StandardError=journal

[Install]
WantedBy=multi-user.target

# 启用并启动自定义服务
sudo systemctl daemon-reload          # 重新加载 Unit 文件
sudo systemctl enable --now myapp     # 开机自启并立即启动
sudo systemctl status myapp           # 查看状态

journalctl：查看系统日志

# 查看所有日志
journalctl                          # 所有日志（从最早开始）
journalctl -r                       # 倒序（最新的在前）
journalctl -n 50                    # 最新 50 条
journalctl -f                       # 实时跟踪（类似 tail -f）

# 按服务过滤
journalctl -u nginx                 # nginx 服务的日志
journalctl -u nginx -f              # 实时跟踪 nginx 日志
journalctl -u nginx -n 100          # nginx 最新 100 条
journalctl -u nginx --since today   # 今天的 nginx 日志

# 时间过滤
journalctl --since "2024-01-10"
journalctl --since "2024-01-10 10:00" --until "2024-01-10 11:00"
journalctl --since "1 hour ago"
journalctl --since yesterday

# 按级别过滤
journalctl -p err                   # 错误及以上级别
journalctl -p warning               # 警告及以上
journalctl -u nginx -p err          # nginx 的错误日志

# 级别：emerg(0) alert(1) crit(2) err(3) warning(4) notice(5) info(6) debug(7)

# 输出格式
journalctl -u nginx --output=json    # JSON 格式
journalctl -u nginx --output=cat     # 只显示消息文本

# 磁盘空间管理
journalctl --disk-usage              # 查看日志占用空间
journalctl --vacuum-time=7d          # 删除 7 天前的日志
journalctl --vacuum-size=500M        # 保留最近 500MB