在现代 Web 开发中，Node.js 作为一种流行的服务器端 JavaScript 运行时环境，已经被广泛应用于构建高性能的应用程序。然而，随着应用规模的增长和技术栈的复杂化，如何有效地管理和监控这些应用程序成为了开发团队面临的一个重要挑战。PM2 正是为了解决这一问题而诞生的一款强大的进程管理工具。它不仅能够简化 Node.js 应用的启动、停止和重启过程，还提供了丰富的特性来确保服务的稳定性和高可用性。接下来，我们将深入探讨 PM2 的核心功能及其使用方法。
一、PM2 简介
1.1 什么是 PM2？
PM2 是一个生产级别的 Node.js 应用程序进程管理器，旨在帮助开发者轻松地实现应用的自动化部署、负载均衡以及故障恢复等功能。它支持多种操作系统（如 Linux 和 macOS），并且可以通过简单的命令行接口进行操作。PM2 的设计理念是让开发者专注于编写代码，而不是花费大量时间在运维工作上。通过集成 PM2，您可以确保应用程序始终保持在线状态，并且能够在遇到问题时自动采取措施。
1.2 核心特性
- 自动重启：当应用程序崩溃或出现错误时，PM2 会立即检测到并尝试重新启动它，从而保证服务的连续性。
- 负载均衡：对于多核 CPU 服务器，PM2 可以将应用程序实例分布到不同的 CPU 核心上运行，提高性能。
- 日志管理：集中收集所有实例的日志输出，便于调试和分析；同时支持日志轮换，防止文件过大影响系统性能。
- 监控面板：提供了一个可视化的监控界面，用于实时查看应用程序的状态、资源消耗情况等信息。
- 生态系统丰富：拥有庞大的插件库和社区支持，几乎涵盖了从开发到生产的各个环节所需的功能。
二、安装与配置
2.1 安装 PM2
要开始使用 PM2，首先需要将其安装到您的计算机或服务器环境中。最简单的方法是通过 npm（Node Package Manager）全局安装：
npm install pm2 -g
如果您正在使用 nvm（Node Version Manager），请确保已经激活了正确的 Node.js 版本后再执行上述命令。此外，PM2 也提供了 Docker 镜像和其他安装方式供选择，具体可参考官方文档。
2.2 初始化项目
完成安装后，您可以在项目的根目录下创建一个名为 ecosystem.config.js 的配置文件，用来定义应用程序的启动参数和其他选项。以下是一个简单的例子：
module.exports = {
apps : [{
name: 'my-app',
script: './app.js',
instances: 'max', // 最大化利用 CPU 核心数
exec_mode: 'cluster', // 启用集群模式
env: {
NODE_ENV: 'development'
},
env_production: {
NODE_ENV: 'production'
}
}]
};
这段代码描述了一个名为 my-app 的应用程序，指定了它的入口文件路径 (script) 和运行模式 (exec_mode)。我们还为不同环境设置了相应的环境变量 (env 和 env_production)。这样做的好处是可以根据实际情况灵活调整应用的行为。
2.3 启动应用
有了配置文件之后，就可以很方便地启动应用程序了。只需在终端中输入如下命令：
pm2 start ecosystem.config.js --env production
这里 --env production 参数告诉 PM2 使用生产环境下的配置来启动应用。如果省略该参数，则默认采用开发环境设置。启动成功后，PM2 会自动将应用程序添加到进程列表中，并保持其持续运行。
2.4 查看状态
要检查当前有哪些应用程序正在由 PM2 管理，可以使用 list 或者 status 命令：
pm2 list
pm2 status
这两个命令都会列出所有已知的应用程序及其状态信息，包括 ID、名称、内存占用率等。这对于日常维护和故障排查非常有用。
2.5 停止与重启
当需要对应用程序进行更新或者停机维护时，PM2 提供了便捷的命令来暂停或重新启动它们：
pm2 stop my-app
pm2 restart my-app
其中 my-app 是我们在配置文件中指定的应用名称。除了单个应用外，也可以针对整个进程列表执行批量操作：
pm2 stop all
pm2 restart all
这种方式特别适合那些包含多个微服务架构的应用场景。
2.6 日志管理
为了方便调试和优化性能，PM2 内置了强大的日志管理系统。默认情况下，每个应用程序都会生成独立的日志文件，位于 .pm2/logs 目录下。您可以通过以下命令查看实时日志流：
pm2 logs
如果只想查看某个特定应用的日志，可以在命令后面加上应用名称：
pm2 logs my-app
此外，PM2 还支持日志轮换功能，即按照一定规则定期归档旧日志文件，以避免磁盘空间被无限增长的日志占据。要启用此功能，请编辑配置文件并添加相关选项：
module.exports = {
apps : [{
...
log_date_format: "YYYY-MM-DD HH:mm Z", // 设置日志日期格式
out_file: "./logs/app-out.log", // 指定标准输出日志文件路径
error_file: "./logs/app-error.log", // 指定错误日志文件路径
merge_logs: true, // 将 stdout 和 stderr 合并写入同一个文件
max_memory_restart: '100M', // 当内存超过 100MB 时自动重启应用
min_uptime: "5s", // 最小存活时间，低于此值不会触发自动重启
max_restarts: 10 // 最大重试次数，超过后不再尝试重启
}]
};
这些配置项可以帮助您更好地控制日志行为，确保即使在长时间运行的情况下也能维持良好的记录习惯。
2.7 生态系统集成
除了基本的进程管理和日志处理外，PM2 还致力于与其他工具和服务无缝对接，形成完整的 DevOps 解决方案。例如，它可以与 New Relic、Datadog 等第三方监控平台结合使用，以便更全面地跟踪应用程序的表现；也可以配合 Nginx 实现反向代理和负载均衡功能。总之，无论是在本地开发还是云端部署，PM2 都能为您的 Node.js 项目提供强有力的支持。
三、高级功能
3.1 动态扩展
随着业务量的增长，单台服务器可能无法满足日益增加的请求需求。此时，PM2 的动态扩展能力就显得尤为重要。借助于其内置的集群模式，我们可以轻松地在多台机器之间分配负载，确保服务始终处于最佳状态。例如，在配置文件中设置 instances 参数为 'max'，可以让 PM2 根据 CPU 核心数自动调整实例数量：
module.exports = {
apps : [{
...
instances: 'max', // 最大化利用 CPU 核心数
exec_mode: 'cluster', // 启用集群模式
}]
};
这种做法不仅提高了系统的吞吐量，还增强了容错性——即使某个实例发生故障，其他实例仍然可以继续正常工作。
3.2 环境变量管理
在实际开发过程中，经常需要根据不同环境（如开发、测试、生产）调整应用程序的行为。为此，PM2 提供了一套完善的环境变量管理系统，允许您在同一份配置文件中定义多种环境配置。比如：
module.exports = {
apps : [{
...
env: {
NODE_ENV: 'development',
PORT: 3000,
DATABASE_URL: 'mongodb://localhost/devdb'
},
env_production: {
NODE_ENV: 'production',
PORT: 80,
DATABASE_URL: 'mongodb://remotehost/proddb'
}
}]
};
上面的例子展示了如何为开发和生产环境分别设置不同的端口号和数据库连接字符串。然后，在启动应用时只需指定相应的环境即可：
pm2 start ecosystem.config.js --env production
这样做既简化了配置流程，又减少了人为失误的可能性。
3.3 部署脚本
对于频繁发布新版本的应用程序来说，手动执行一系列部署步骤显然不够高效。幸运的是，PM2 支持编写自定义部署脚本，使得整个过程变得自动化且可靠。下面是一个典型的部署脚本示例：
module.exports = {
apps : [{
...
}],
deploy : {
production : {
user : 'node',
host : ['123.123.123.123'],
ref : 'origin/master',
repo : 'git@github.com:user/repo.git',
path : '/var/www/production',
'post-deploy' : 'npm install && pm2 reload ecosystem.config.js --env production'
}
}
};
这段代码定义了一个名为 production 的部署环境，指定了目标主机、Git 仓库地址以及其他必要的信息。最关键的部分在于 post-deploy 字段，它描述了在代码拉取完成后应该执行的一系列命令，如安装依赖项和重启应用。这样一来，只要执行 pm2 deploy production 命令，PM2 就会按照预设的步骤自动完成部署任务。
3.4 监控与报警
为了及时发现潜在问题并采取相应措施，PM2 提供了丰富的监控功能。通过集成 PM2 Plus 或者其他开源监控工具，您可以获得关于 CPU 使用率、内存占用情况、响应时间等方面的详细报告。更重要的是，一旦某些指标超过了设定阈值，PM2 可以发送通知给指定人员，提醒他们注意异常状况。例如，设置 CPU 使用率超过 80% 时触发报警：
module.exports = {
apps : [{
...
watch: true, // 开启文件监控
autorestart: true, // 文件变化时自动重启
max_memory_restart: '100M', // 内存超出限制时自动重启
env: {
METRICS_INTERVAL: '10s', // 每隔 10 秒采集一次性能数据
ALERT_THRESHOLD_CPU: '80', // CPU 使用率警戒线
ALERT_EMAIL: 'admin@example.com' // 报警接收邮箱
}
}]
};
以上配置项可以让 PM2 在后台持续监测应用程序的健康状态，并在必要时发出警告。这有助于提前预防可能出现的问题，保障服务的稳定性。
3.5 用户权限控制
考虑到安全性因素，有时我们需要限制某些用户只能访问特定的应用程序或执行有限的操作。PM2 允许管理员通过 ACL（Access Control List）机制来管理用户权限。例如，为特定用户授予只读权限：
pm2 acl add-user readonly john
pm2 acl grant read john
这两条命令首先创建了一个名为 john 的用户，接着赋予他只读权限。这意味着 john 可以查看应用程序的状态和日志，但不能对其进行任何修改。类似地，还可以为其他用户提供更高或更低级别的权限，以满足不同的管理需求。
四、总结
PM2 作为一款专为 Node.js 应用程序设计的进程管理器，凭借其高效的自动重启机制、灵活的日志管理策略以及强大的生态系统集成能力，已经成为许多开发者的首选工具。无论是小型创业公司还是大型企业级项目，都可以从中受益匪浅。从基础的启动、停止到高级的动态扩展、监控报警，PM2 提供了全方位的支持，让开发者能够更加专注于业务逻辑本身。
