Daemon 是运行在后台的进程，俗称守护进程，常见的 apache, nginx 和 mysql 等都是以守护进程的形式运行。本文主要介绍其的原理以及如何优雅地运行一个 daemon。

The theory

Advanced Programming in the Unix Environmen 第三版本的 13 章详细的介绍了 daemon 的原理、特征和编程规则。它通常具有以下特点：

父进程多数为 1，父进程为 0 的进程通常是内核进程
无控制终端，即不受终端的控制
多数以超级用户特权运行

创建 daemon 的过程如下：

设置 umask 为 0，避免因父进程权限小而引起权限相关问题
调用 fork 创建子进程，之后父进程退出，子进程继续运行
调用 setsid 创建新会话并成为新进程组组长和新会话首进程，同时失去控制终端
把工作目录改为根目录
关闭不需要的文件描述符
把标准输出和错误重定向到 /dev/null，并且以 /dev/null 作为标准输入，隔绝与终端的交互。

The simple way

以下是一种运行 daemon 简单的方法：

nohup COMMAND >/dev/null 2>&1 &

>/dev/null 2>&1

先介绍 Linux shell 的一些基本概念，如文件描述符和重定向：

0: 标准输入的文件描述符
1: 标准输出的文件描述符，如果没有明确指出，那么通常 1 为默认值，即标准输出
2: 标准错误输出的文件描述符
>: 重定向符
/dev/null: 空设备文件，它丢弃一切写入其中的数据，但会报告写入成功

所以 >/dev/null 2>&1 的含义如下：

>/dev/null 因没有明确指出文件描述符，所以默认为标准输出，即把标准输出重定向到 /dev/null
2>&1，标准错误重定向到标准输入，因标准输出被重定向到 /dev/null，所以标准错误最终也会被重定向到 /dev/null

+---------+                    +------------+   >   +-----------+
|         | ----------------   | standout 1 | ----> | /dev/null |
|         |            +--->   +------------+       +-----------+
| Program |            | >
|         |            |
|         |      +------------+
|         | ---- | standerr 2 |
+---------+      +------------+

以下是一些功能等价的命令，都是把标准输出和标准错误重定向到 /dev/null 中，更多的细节请参考 Adanced Bash-Scripting Guide。

>/dev/null 2>/dev/null
&>/dev/null
>/dev/null 2>&-

&

如果某个 Command 以 & 结尾，shell 会在后台执行该命令并且立马返回，不需要等到命令执行完。

nohup

忽略 SIGHUP 信号，避免因父 shell 退出而导致 COMMAND 启动的子进程被杀死。

The better way

优秀从模仿开始，欲知如何优雅的运行一个 daemon，我们应该分析 linux 的做法，linux 环境下通常用 service 启动各种 daemon：

service apache start
service sshd start
service nginx start

......

Service 最终调用 /etc/inti.d/ 目录下的脚本启动相应的服务，这些脚本就是我们的学习样本，以 nginx 为例，精简版的脚本如下：

. /lib/lsb/init-functions

case "$1" in
  start)
    start-stop-daemon --start --quiet --pidfile /run/nignx.pid --exec /usr/sbin/nginx 2>/dev/null
    ;;
  stop)
    start-stop-daemon --stop --quiet --retry=TERM/30/KILL/5 --pidfile /run/nignx.pid --name nginx
    ;;
esac

exit 0

和上节的方法相比，通过 service 命令具有以下优点：

操作简洁，友好规范
完整的生命周期管理，支持 start/stop/restart/status 操作
可在脚本中做前置工作检查、后置清理等

另一件很有趣的事情就是绝大多数 /etc/init.d 下的守护进程都是以 start-stop-daemon 命令启动，和 nohup 相比，它的功能更为丰富，支持启动和杀死 daemon，支持后台运行，支持以某个用户的身份运行等等，更多信息请见 man start-stop-daemon。