用 PM2 在 Ubuntu 上搭建生产级 Node.js 环境

如果你在服务器上部署 Node.js 应用的方式还是简单粗暴的 node app.js，那你可得小心了。这种方式在开发时很方便，但放到生产环境简直就是一场灾难。应用崩溃了怎么办？服务器重启了怎么办？答案是：你的服务就挂了，直到你手动重启它。

要解决这个问题，我们需要一个进程管理器。PM2 就是为 Node.js 量身打造的生产级进程管理器。它能让你的应用在后台稳定运行，崩溃后自动重启，服务器重启后也能自动拉起服务。这基本是所有 Node.js 生产环境的标配。

这篇文章就是一份 PM2 的实战指南，我会带你走一遍在 Ubuntu 服务器上安装、配置、管理 Node.js 应用的全过程。

快速上手：安装与运行

我们先从安装 PM2 和跑起一个简单的应用开始。

安装 PM2

PM2 是一个 npm 包，最好全局安装，这样在任何路径下都能使用。

一个常见的误区是直接用 sudo npm install。这可能会导致权限问题，更推荐的做法是使用 nvm (Node Version Manager)。nvm 会把 Node.js 和全局包安装在你的用户主目录下，完全不需要 sudo。

如果你已经装了 nvm，安装 PM2 就非常简单：

npm install pm2 -g

安装完成后，可以检查一下版本来确认是否成功：

pm2 --version

创建一个简单的 Express 应用

我们先搭建一个基础的 Express 服务来做演示。

初始化项目：

mkdir my-app
cd my-app
npm init -y
npm install express

创建应用文件：

新建一个 app.js 文件，写入以下代码：

// app.js
const express = require('express');
const app = express();
const PORT = 3000;

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello from PM2!');
});

// 处理 SIGINT 信号，让 PM2 能够优雅地重启应用
process.on('SIGINT', () => {
  console.log('收到关闭信号，正在清理资源...');
  // 这里可以关闭数据库连接、清理定时器等
  process.exit(0);
});

app.listen(PORT, () => {
  console.log(`服务运行在 http://localhost:${PORT}`);
});

这里加上一个 SIGINT 信号的监听器，这在后面“零停机重载”时会用到。

现在使用 PM2 来启动它：

pm2 start app.js

PM2 输出一个格式化的表格，显示应用正在后台运行。

[PM2] Spawning PM2 daemon with pm2_home=/home/user/.pm2
[PM2] PM2 successfully daemonized
[PM2] Starting /home/user/my-app/app.js in fork_mode (1 instance)
[PM2] Done.
┌────┬────────────────────┬──────────┬──────┬───────────┬──────────┬──────────┐
│ id │ name               │ mode     │ pid  │ status    │ restart  │ uptime   │
├────┼────────────────────┼──────────┼──────┼───────────┼──────────┼──────────┤
│ 0  │ app                │ fork.    │ 12345│ online    │ 0        │ 0s       │
└────┴────────────────────┴──────────┴──────┴───────────┴──────────┴──────────┘

用 curl 命令测试一下，确认它真的在运行：

curl http://localhost:3000

如果看到 Hello from PM2! 就说明成功了。

核心功能：让应用跑的更稳健

PM2 的强大之处还在于它为生产环境设计的一系列功能。

集群模式：榨干多核 CPU

Node.js 的一大特点是单线程。这意味着，就算你的服务器有 8 核、16 核 CPU，一个普通的 Node.js 进程也只能用到其中一个核心，其他的都在围观。这显然是巨大的浪费。

PM2 的集群模式 (Cluster Mode) 解决了这个问题。它会根据你服务器的 CPU 核心数启动相应数量的应用实例，并自动在它们之间做负载均衡。

启动集群模式非常简单，用 -i 参数就行了。你可以指定具体的实例数量，或者直接用 max 让 PM2 自动检测 CPU 核心数。

# 停止刚才的应用
pm2 delete app

# 用集群模式启动，充分利用所有 CPU 核心
pm2 start app.js -i max

现在运行 pm2 list，你会看到多个 app 实例在运行，每个都有独立的 pid。

零停机重载：优雅地更新代码

当你的代码更新后，怎么部属到服务器上？直接 pm2 restart 会导致服务短暂中断，对于生产环境来说，这可不太好。

更好的方式是 pm2 reload。这个命令能实现零停机重载。它的工作原理是：逐个重启集群中的工作进程，而不是一次性全干掉。它会先启动一个新代码的进程，等新进程准备好之后，再关闭一个旧进程。这样就保证了在整个更新过程中，始终有进程在处理请求。

pm2 reload app

这个功能依赖我们之前在代码里加的 SIGINT 信号处理。reload 会给旧进程发送这个信号，让它有机会完成当前请求、释放资源，然后体面地退出。

注意：零停机重载只在集群模式下有效。如果你的应用是单实例的 fork 模式，pm2 reload 的效果就和 pm2 restart 一样了，还是会中断服务。

开机自启：别让重启毁了你的服务

这是很多人都会忘掉的一步。PM2 运行得好好的，结果服务器一重启，所有应用都挂了。我们需要让 PM2 作为一个系统服务，随开机自动启动。

这需要两步：

生成启动脚本

运行 pm2 startup，它会检测你的操作系统（比如 Ubuntu 上的 systemd），然后生成一条对应的命令。
```
pm2 startup
```
它会输出类似下面的一行命令，你需要复制并执行它：
```
[PM2] To setup the Startup Script, copy/paste the following command:
sudo env PATH=$PATH:/home/user/.nvm/versions/node/v18.17.0/bin /home/user/my-app/node_modules/pm2/bin/pm2 startup systemd -u user --hp /home/user
```
这条命令的作用是创建一个 systemd 服务，让 PM2 守护进程在开机时启动。
保存当前进程列表

光让 PM2 启动还不够，它得知道要启动哪些应用。运行 pm2 save，它会把你当前正在运行的应用列表保存下来。
```
pm2 save
```
这样，下次服务器重启时，PM2 就会自动加载这个列表，把你的应用都拉起来。

专业的玩法：使用生态系统文件

当你的应用配置越来越复杂，比如需要设置环境变量、指定不同的启动模式时，总是在命令行里敲一长串参数会变得非常麻烦。

PM2 推荐使用生态系统文件 (ecosystem file) 来管理配置。一般是一个叫 ecosystem.config.js 的 js 文件。

你可以用 pm2 ecosystem 命令生成一个模板：

pm2 ecosystem

配置文件示例：

// ecosystem.config.js
module.exports = {
  apps : [{
    name   : "my-app",
    script : "./app.js",
    instances: "max",       // 根据 CPU 核心数自动启动实例
    exec_mode: "cluster",   // 集群模式
    watch: false,           // 生产环境不要开 watch，会影响性能
    env_production: {
       NODE_ENV: "production",
       PORT: 8080
    },
    env_development: {
       NODE_ENV: "development",
       PORT: 3000
    }
  }]
}

定义文件后,启动也很简单：

# 生产环境
pm2 start ecosystem.config.js --env production

# 开发环境
pm2 start ecosystem.config.js --env development

配置文件可以直接提交到 Git，团队协作和部署都方便。

监控与日志

应用跑起来了，但我们还要看一下他的状态。

常用命令：

pm2 list          # 看所有应用状态
pm2 monit         # 实时监控 CPU 和内存
pm2 logs my-app   # 查看日志，排查问题

日志管理

PM2 默认日志会一直写，不处理的话磁盘很快就满了。建议装个 pm2-logrotate 自动切割：

pm2 install pm2-logrotate

它会自动切割、压缩和删除旧的日志文件。

生产环境安全

生产环境不要裸跑，基本的安全措施要做好：

防火墙规则

只开放必要端口（80/443），Node.js 应用端口（3000/8080）不要直接暴露：

sudo ufw allow 80
sudo ufw allow 443
sudo ufw enable

用普通用户跑应用

永远不要用 root 用户来运行你的应用。创建一个专用的、低权限的用户。如果你的应用被黑了，这能把损失降到最低。

sudo adduser nodeapp
sudo su - nodeapp

使用反向代理 (Nginx): 让 Nginx 这样的专业服务器来处理来自公网的请求，然后把请求转发给本地的 Node.js 应用。这样做的好处多多：可以轻松配置 HTTPS、做负载均衡、抵御一些常见的网络攻击。
管理好你的密钥: 数据库密码、API Key 这类敏感信息，千万不要硬编码在代码里。最好通过环境变量传入，或者使用专门的密钥管理服务。

PM2 vs. Docker：不是对手，是队友

很多人会问，既然有了 Docker，还需要 PM2 吗？

我的观点是：它们解决的问题不同，而且是完美的搭档。

Docker 负责的是环境隔离和打包。它把你的应用、运行时、系统依赖全部打包成一个镜像，确保在任何地方运行都有一致的环境。
PM2 负责的是应用进程管理。它在容器内部，管理 Node.js 进程，提供集群模式、零停机重载这些 Docker 默认不具备的功能。

最佳实践是：在 Docker 容器里使用 pm2-runtime 来启动你的应用。pm2-runtime 是 PM2 的一个特殊版本，专门为容器环境设计。

这样，你既能享受到 Docker 带来的环境一致性和部署便利，又能利用 PM2 强大的 Node.js 进程管理能力。

总结

PM2 是一个功能强大且简单易用的工具，它解决了直接用 node 命令在生产环境运行应用的几乎所有痛点。通过掌握它的核心功能，如集群模式、零停机重载和开机自启，再结合良好的安全实践，你就能搭建一个稳定、高效且易于维护的 Node.js 生产环境。

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