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PM2：Node.js 生产环境部署的终极武器

PM2 是一个生产级的 Node.js 应用进程管理器，拥有超过 100 万次 NPM 下载量，是全球最流行的 Node.js 部署工具之一。它提供了内置负载均衡器、零停机重载、开机自启动、监控和微服务管理等强大功能，让 Node.js 应用的生产环境部署变得简单而可靠。

PM2 的核心价值

Node.js 单线程的特性使其在高并发场景下面临挑战，同时应用崩溃后的自动恢复、日志管理、监控等运维问题也需要专业的解决方案。PM2 应运而生，作为一个守护进程管理器，它不仅能让应用永远在线，还提供了生产环境所需的一切工具链。

PM2 的核心定位是：让 Node.js 应用的生产环境部署变得简单、可靠、高效。它支持 Linux、macOS 和 Windows，兼容 Node.js 12.X+ 版本和 Bun v1+，无论是传统的 Node.js 应用还是新兴的 Bun 应用，PM2 都能完美支持。

核心特性

1. 进程管理

PM2 的进程管理功能是其基础，也是最实用的特性：

  • 自动守护进程：应用以守护进程方式运行，不会随终端关闭而停止
  • 进程保活：应用崩溃后自动重启，确保服务可用性
  • 内存限制重启：当应用内存超过阈值时自动重启，防止内存泄漏
  • 自动重启策略：配置重启延迟、最大重启次数等策略，避免重启风暴

这些功能让 Node.js 应用在生产环境中稳定运行，无需担心应用意外退出或内存泄漏导致的服务中断。

2. Cluster 模式（负载均衡）

Cluster 模式是 PM2 最强大的特性之一，它利用 Node.js 的 cluster 模块，将单个 Node.js 应用扩展为多个进程，自动实现负载均衡：

  • 内置负载均衡器：自动分配 HTTP/WebSocket/TCP/UDP 连接到各个进程
  • 多进程扩展：无需修改应用代码，即可利用所有 CPU 核心
  • 零停机重载：更新代码时无需停止服务，实现平滑升级
  • 性能提升：在 16 核机器上，性能提升可达 10 倍

这种模式特别适合高并发的 API 服务和 Web 应用，极大提升了应用的吞吐量和可靠性。

3. 日志管理

完善的日志管理是生产环境运维的关键：

  • 实时日志查看：pm2 logs 命令实时输出所有应用的日志
  • 多种日志格式：支持标准、Raw、JSON、格式化等输出方式
  • 日志轮转：通过 pm2-logrotate 模块实现自动日志轮转
  • 日志清理：pm2 flush 命令快速清空日志

这些功能让日志管理变得简单，避免了日志文件无限增长导致磁盘空间不足的问题。

4. 监控与诊断

PM2 提供了多层监控能力：

  • 终端监控：pm2 monit 命令提供终端内的实时监控界面
  • 主机监控：监控 CPU、内存、磁盘等主机指标
  • PM2+ 在线监控：跨服务器的 Web 监控仪表板
  • 自定义指标：支持应用自定义指标监控

这些监控功能让开发者实时了解应用运行状态，快速定位和解决问题。

5. 开机自启动

服务器重启后自动恢复服务是生产环境的基本要求：

  • 多 init 系统支持：支持 systemd、upstart、launchd、rc.d 等主流 init 系统
  • 进程列表持久化：pm2 save 命令保存当前进程列表
  • 自动恢复服务：服务器重启后自动恢复所有 PM2 管理的服务

只需简单配置 pm2 startup 和 pm2 save，就能实现服务的自动恢复，无需手动干预。

6. 配置管理

对于复杂的多应用部署，PM2 提供了 Ecosystem 配置文件：

  • 配置文件管理：支持 JavaScript、YAML、JSON 格式的配置文件
  • 多应用管理：一个配置文件管理多个应用
  • 环境变量配置：支持不同环境的配置（development、production）
  • 配置生成：pm2 ecosystem 命令快速生成配置文件模板

这使得大规模的微服务部署变得简单，所有配置集中管理，易于维护。

快速入门

安装 PM2

PM2 可以通过 NPM 或 Bun 安装：

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# 使用 NPM 安装
npm install pm2 -g

# 使用 Bun 安装
bun install pm2 -g

# 更新到最新版本
npm install pm2@latest -g
pm2 update

基本使用

启动一个 Node.js 应用：

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# 启动应用
pm2 start app.js

# 启动应用并命名
pm2 start app.js --name my-api

# 监视文件变化（开发模式）
pm2 start app.js --watch --ignore-watch="node_modules"

# 设置内存限制
pm2 start app.js --max-memory-restart 200M

# 传递参数
pm2 start app.js -- --port 3000

管理应用进程：

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# 列出所有进程
pm2 list

# 重启应用
pm2 restart my-api

# 停止应用
pm2 stop my-api

# 删除应用
pm2 delete my-api

# 操作所有应用
pm2 restart all
pm2 stop all
pm2 delete all

查看日志：

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# 查看实时日志
pm2 logs

# 查看特定应用日志
pm2 logs my-api

# 查看历史日志
pm2 logs --lines 200

# JSON 格式输出
pm2 logs --json

# 格式化输出
pm2 logs --format

# 清空日志
pm2 flush

Ecosystem 配置文件

对于复杂的应用，使用配置文件更方便：

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module.exports = {
  apps: [{
    name: "api",
    script: "./api.js",
    instances: "max",
    exec_mode: "cluster",
    env: {
      NODE_ENV: "development",
    },
    env_production: {
      NODE_ENV: "production",
      PORT: 3000
    }
  }, {
    name: "worker",
    script: "./worker.js",
    instances: 2,
    exec_mode: "fork"
  }]
};

启动配置文件：

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# 生成配置文件
pm2 ecosystem

# 启动配置文件
pm2 start ecosystem.config.js

# 使用特定环境启动
pm2 start ecosystem.config.js --env production

进阶功能

Cluster 模式详解

Cluster 模式是 PM2 的核心优势，它利用多核 CPU 提升应用性能：

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# Cluster 模式启动（使用所有 CPU）
pm2 start app.js -i max

# 启动指定数量实例
pm2 start app.js -i 4

# 使用所有 CPU 减 1
pm2 start app.js -i -1

# 扩展应用实例
pm2 scale my-api +3
pm2 scale my-api 2

配置文件中的 Cluster 模式：

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module.exports = {
  apps: [{
    name: "api",
    script: "./api.js",
    instances: "max",
    exec_mode: "cluster",  // 必须设置为 cluster
  }]
};

重要提示：Cluster 模式要求应用是无状态的，因为请求会被分配到不同的进程。使用 Redis、MongoDB 等外部存储来共享状态，遵循 Twelve Factor App 原则。

零停机重载

零停机重载（Zero Downtime Reload）是 PM2 的重要特性：

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# 零停机重载（网络应用）
pm2 reload all

# 重载特定应用
pm2 reload my-api

# 重载配置文件中的应用
pm2 reload ecosystem.config.js --only api

reload vs restart：

  • restart：杀死进程并重启，会有短暂停机
  • reload：逐个重启进程，保持服务可用

如果 reload 失败（如应用不优雅退出），PM2 会自动回退到 restart。

Graceful Shutdown

在生产环境中，优雅关闭应用非常重要：

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process.on('SIGINT', function() {
  // 关闭数据库连接
  db.stop(function(err) {
    // 清理资源
    process.exit(err ? 1 : 0);
  });
});

// 或者使用 async/await
process.on('SIGINT', async () => {
  try {
    await db.close();
    await cache.flush();
    process.exit(0);
  } catch (err) {
    console.error(err);
    process.exit(1);
  }
});

优雅关闭确保：

  • 等待当前请求处理完成
  • 关闭数据库连接
  • 清理缓存和队列
  • 保存必要的状态

监控

终端监控：

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# 启动终端监控
pm2 monit

# 启用主机监控
pm2 set pm2:sysmonit true
pm2 update

PM2 提供的监控指标：

  • CPU 使用率
  • 内存使用量
  • 重启次数
  • 运行时间
  • 自定义指标

开机自启动

配置开机自启动：

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# 生成启动脚本（自动检测 init 系统）
pm2 startup

# 保存当前进程列表
pm2 save

# 验证启动脚本
pm2 resurrect

不同的 init 系统：

  • systemd：现代 Linux 发行版
  • upstart：旧版 Ubuntu
  • launchd：macOS
  • rc.d：传统 Unix 系统

移除启动脚本：

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pm2 unstartup

Docker 集成

在 Docker 中使用 PM2：

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FROM node:18-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./
RUN npm install

COPY . .

# 全局安装 PM2
RUN npm install pm2 -g

# 使用 pm2-runtime
CMD ["pm2-runtime", "npm", "--", "start"]

pm2-runtime 是专门为容器设计的运行时，提供了更健壮的生产环境支持。

与其他工具对比

特性 PM2 forever nodemon
负载均衡 支持 不支持 不支持
Cluster 模式 支持 不支持 不支持
零停机重载 支持 不支持 不支持
日志管理 完善 基础 基础
监控 完善（终端+Web） 基础 不支持
开机自启动 支持 不支持 不支持
配置文件 支持 不支持 支持
适用场景 生产环境 简单守护 开发环境

总结：

  • PM2：生产环境首选，功能最全面
  • forever：简单的进程守护，适合小型应用
  • nodemon：开发工具，用于自动重启，不适合生产环境

实战场景

场景 1：生产环境部署

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# 1. 启动应用（Cluster 模式）
pm2 start ecosystem.config.js --env production

# 2. 配置开机自启动
pm2 startup
pm2 save

# 3. 配置日志轮转
pm2 install pm2-logrotate

# 4. 启用监控
pm2 monit

场景 2：微服务管理

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module.exports = {
  apps: [
    { name: "api", script: "./services/api.js", instances: 4, exec_mode: "cluster" },
    { name: "auth", script: "./services/auth.js", instances: 2, exec_mode: "cluster" },
    { name: "worker", script: "./services/worker.js", instances: 1 },
    { name: "scheduler", script: "./services/scheduler.js", cron: "0 * * * *" }
  ]
};
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# 启动所有服务
pm2 start ecosystem.config.js

# 重启特定服务
pm2 restart api

# 查看特定服务日志
pm2 logs api

场景 3：高可用架构

结合 PM2 和负载均衡器：

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              Nginx / HAProxy
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    +-------------+-------------+-------------+
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 PM2 API      PM2 API      PM2 API      PM2 API
(Cluster)     (Cluster)     (Cluster)     (Cluster)
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    +-------------+-------------+-------------+
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                Redis / MongoDB

这种架构实现了：

  • 应用层面的负载均衡（PM2 Cluster）
  • 服务层面的负载均衡（Nginx/HAProxy）
  • 状态共享（Redis/MongoDB）
  • 高可用性

总结

PM2 是 Node.js 生产环境部署的终极武器，它不仅是一个进程管理器，更是一个完整的生产环境解决方案。核心优势包括：

  • 简单易用：一行命令启动应用，配置简单直观
  • 功能全面：进程管理、负载均衡、日志、监控、开机自启一应俱全
  • 性能优秀：Cluster 模式显著提升应用性能
  • 可靠性高：自动重启、零停机重载确保服务可用性
  • 生态成熟：100M+ 下载量，社区活跃，文档完善

适用场景：

  • 生产环境的 Node.js 应用部署
  • 高并发的 API 服务
  • 微服务架构
  • 需要高可用性的应用

注意事项：

  • Cluster 模式要求应用无状态
  • 使用外部存储（Redis、MongoDB）共享状态
  • 配置优雅关闭确保数据安全
  • 合理配置内存限制防止内存泄漏

学习资源

无论你是个人开发者还是团队运维，PM2 都是 Node.js 生产环境部署的不二之选。让 PM2 成为你的生产环境武器，专注于业务逻辑而非运维细节。