Node.js 行程控制：掌握系統訊號與優雅停機實戰

當我們在生產環境中重新部署應用程式，或是容器 (Container) 需要重啟時，系統（如 Kubernetes 或 Docker）會向 Node.js 行程發送訊號。如果我們不予理會，Node.js 可能會被瞬間強制殺死。

這會導致：

資料損毀：正在寫入資料庫或磁碟的操作被腰斬。
請求中斷：正在處理到一半的使用者請求直接連線斷開。

這篇文章將帶你了解如何處理系統訊號，實作優雅停機 (Graceful Shutdown)。

認識常見的系統訊號

Node.js 的 process 物件可以監聽 OS 發出的訊號：

SIGINT：當你在終端機按下 Ctrl + C 時發出。
SIGTERM：系統管理工具（如 Docker stop）要求程式停止的正式訊號，這是最常用的停機觸發點。

實務開發：實作優雅停機流程

一個完整且優雅的停機流程應包含以下步驟：

接收到停機訊號。
停止接收新的請求（讓 Load Balancer 知道你已準備離線）。
等待所有進行中的請求處理完畢。
關閉資料庫與快取連線。
正式退出行程。

示範程式碼

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 模擬耗時的業務邏輯
  setTimeout(() => {
    res.end('處理完成');
  }, 5000);
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('伺服器運行中，PID:', process.pid);
});

// 監聽 SIGTERM 訊號
process.on('SIGTERM', () => {
  console.info('收到 SIGTERM 訊號，準備開始優雅停機...');

  // 1. 停止接收新連線
  server.close(() => {
    console.log('HTTP 伺服器已關閉');

    // 2. 這裡可以放置關閉資料庫連線的邏輯
    // await db.close();

    console.log('所有資源已清理完畢，安全離線。');
    process.exit(0); // 0 代表正常退出
  });

  // 備用方案：如果 30 秒後還沒關掉，強制退出，防止程式卡死
  setTimeout(() => {
    console.error('停機超時，強制關閉');
    process.exit(1);
  }, 30000);
});

處理未預期的崩潰：Exception 與 Rejection

除了主動停機，我們也應監控程式碼中的致命錯誤，確保它們被妥善記錄後才離開。

// 處理未捕獲的 Promise 錯誤
process.on('unhandledRejection', (reason, promise) => {
  console.error('偵測到未處理的 Rejection:', reason);
  // 建議：發送警告到日誌系統並重啟
});

// 處理未捕獲的異常同步錯誤 (Last resort)
process.on('uncaughtException', (err) => {
  console.error('發生嚴重錯誤 (Uncaught Exception):', err);
  // 注意：發生此錯誤時，行程的狀態可能已經混亂，必須強制重啟
  process.exit(1);
});

為什麼要加上強制退出超時？

在生產環境中，有時資料庫連線可能會因為某些網路原因卡住而無法成功關閉。如果我們只寫了 server.close() 但它永遠不回呼，行程就會變成一個「殭屍行程」，佔用記憶體。因此，一定要設定一個強制退出的 Timer。

總結

SIGTERM 是後端工程師最需要重視的訊號。
優雅停機 能保證資料一致性並提升用戶體驗。
透過 process.on 監聽各種類型的事件，讓你的應用程式在運維層面更加穩健。