macOS 进程自动化方法概览

macOS 提供了多种进程自动化和服务管理方法，每种方法适用于不同的场景。从原生的 launchd 系统到特定语言的进程管理器（如 PM2），了解这些工具对于在 macOS 上运行后台服务、定时任务和生产应用程序至关重要。

引言

macOS 上的进程自动化不仅仅是编写脚本——它还涉及保持服务运行、调度任务以及管理独立于用户会话运行的应用程序。无论您是运行 Node.js API 的开发者、管理系统服务的系统管理员，还是调度 Python 脚本的数据科学家，macOS 都能为您提供量身定制的工具。

本指南涵盖 macOS 上主要的进程自动化方法：

• launchd - macOS 原生初始化系统
• brew services - 简单的 Homebrew 服务管理
• PM2 - Node.js 生产级进程管理器
• Supervisord/Circus - Python 进程控制
• Overmind - 使用 Procfiles 的开发环境
• cron - 传统 Unix 调度器

快速对比表

原生 macOS：launchd

什么是 launchd

launchd 是 macOS 的初始化系统和服务管理器，等效于 Linux 上的 systemd。它于 Mac OS X 10.4（Tiger）中引入，负责管理守护进程、代理和定时任务。macOS 上的每个进程（除内核外）最终都是 launchd 的子进程。

核心组件：

• launchd - 系统服务管理器
• launchctl - 用于管理服务的命令行接口
• LaunchAgents - 用户级服务（用户登录时运行）
• LaunchDaemons - 系统级服务（启动时运行，以 root 身份）

launchctl 命令参考

# 列出所有已加载的服务
launchctl list

# 加载服务
launchctl load ~/Library/LaunchAgents/com.example.service.plist

# 卸载服务
launchctl unload ~/Library/LaunchAgents/com.example.service.plist

# 启动服务
launchctl start com.example.service

# 停止服务
launchctl stop com.example.service

# 查看服务日志
log stream --predicate 'process == "your-process-name"' --level debug

LaunchAgents 与 LaunchDaemons 的区别

LaunchAgents 和 LaunchDaemons 之间的区别是根本性的：

LaunchAgents 适用于需要 GUI 访问的用户特定任务：

• 菜单栏应用程序
• 用户自动化脚本
• 每个用户的后台服务

LaunchDaemons 适用于不依赖用户运行的服务：

• 数据库服务器
• Web 服务器
• 系统监控工具

创建 plist 文件

服务在 XML 属性列表（plist）文件中定义：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
<dict>
    <key>Label</key>
    <string>com.example.myapp</string>

    <key>ProgramArguments</key>
    <array>
        <string>/usr/local/bin/node</string>
        <string>/Users/user/myapp/app.js</string>
    </array>

    <key>RunAtLoad</key>
    <true/>

    <key>KeepAlive</key>
    <true/>

    <key>WorkingDirectory</key>
    <string>/Users/user/myapp</string>

    <key>StandardOutPath</key>
    <string>/Users/user/myapp/logs/stdout.log</string>

    <key>StandardErrorPath</key>
    <string>/Users/user/myapp/logs/stderr.log</string>

    <key>EnvironmentVariables</key>
    <dict>
        <key>NODE_ENV</key>
        <string>production</string>
    </dict>
</dict>
</plist>

关键的 plist 键：

• Label - 唯一的服务标识符（必需）
• ProgramArguments - 要执行的命令和参数
• RunAtLoad - 加载后立即启动
• KeepAlive - 进程终止时重启
• WorkingDirectory - 设置工作目录
• StandardOutPath / StandardErrorPath - 日志文件位置
• EnvironmentVariables - 进程的环境变量
• StartInterval - 按指定间隔运行（用于定时任务）
• CalendarInterval - 在特定时间运行（cron 的替代方案）

使用 launchd 执行定时任务

在定时任务方面，launchd 很大程度上已取代 cron。使用日历间隔而非 cron 语法：

<key>StartCalendarInterval</key>
<dict>
    <key>Hour</key>
    <integer>2</integer>
    <key>Minute</key>
    <integer>0</integer>
</dict>

这将在每天凌晨 2:00 运行任务。更多示例：

<!-- 每小时 -->
<key>StartInterval</key>
<integer>3600</integer>

<!-- 每周一上午 9 点 -->
<key>StartCalendarInterval</key>
<dict>
    <key>Weekday</key>
    <integer>1</integer>
    <key>Hour</key>
    <integer>9</integer>
    <key>Minute</key>
    <integer>0</integer>
</dict>

<!-- 每月第一天 -->
<key>StartCalendarInterval</key>
<dict>
    <key>Day</key>
    <integer>1</integer>
    <key>Hour</key>
    <integer>3</integer>
    <key>Minute</key>
    <integer>0</integer>
</dict>

调试 launchd 服务

当服务无法启动时：

1. 检查语法：

plutil -lint ~/Library/LaunchAgents/com.example.service.plist

2. 查看系统日志：

log show --predicate 'process == "launchd"' --last 1h
log stream --predicate 'eventMessage contains "com.example"'

3. 检查服务状态：

launchctl list | grep com.example

4. 手动执行测试：

# 直接运行命令以查看错误
/usr/local/bin/node /Users/user/myapp/app.js

参考来源： Understanding macOS LaunchAgents and Login Items, What are launchd agents and daemons on macOS?

调度：launchd 与 cron

cron 的弃用状态

Apple 已弃用 cron，转而支持 launchd，但为保持向后兼容，cron 仍受支持。在 macOS Sequoia 中，Apple 还在系统设置中添加了传统 cron 支持的选项。

何时使用 launchd 调度

launchd 相比 cron 提供了以下优势：

• 更好的集成 - 原生 macOS 服务管理
• 更多触发器 - 文件监视、系统事件，而不仅仅是时间
• 睡眠处理 - 智能处理睡眠/唤醒周期
• 安全上下文 - 使用适当的 macOS 权限运行
• 日志记录 - 集成统一日志记录

将 crontab 迁移到 launchd

Crontab 条目：

0 2 * * * /Users/user/scripts/backup.sh

等效的 launchd plist：

<key>Label</key>
<string>com.user.backup</string>

<key>ProgramArguments</key>
<array>
    <string>/Users/user/scripts/backup.sh</string>
</array>

<key>StartCalendarInterval</key>
<dict>
    <key>Hour</key>
    <integer>2</integer>
    <key>Minute</key>
    <integer>0</integer>
</dict>

cron 仍有意义的情况

对于您已经熟悉 cron 语法的简单基于时间的任务：

# 编辑 crontab
crontab -e

# 列出 crontab
crontab -l

# 删除 crontab
crontab -r

参考来源： Scheduled jobs with launchd rather than cron, Use launchd instead of crontab on your Mac

Homebrew 服务

安装

首先，如果您尚未安装 Homebrew：

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

然后验证安装：

brew --version

什么是 brew services

brew services 是一个 Homebrew 扩展，用于简化后台服务管理。它包装了 launchd，为通过 Homebrew 安装的服务提供熟悉的接口。

# 列出所有服务
brew services list

# 启动服务
brew services start postgresql

# 停止服务
brew services stop redis

# 重启服务
brew services restart nginx

# 在前台运行服务（用于调试）
brew services run postgresql

brew services 如何使用 launchd

brew services 自动创建 launchd plist 文件：

• 用户服务 → ~/Library/LaunchAgents/
• 系统服务 → /Library/LaunchDaemons/

例如，brew services start postgresql 会在 ~/Library/LaunchAgents/homebrew.mxcl.postgresql.plist 创建一个 plist。

常见使用场景

数据库：

brew install postgresql
brew services start postgresql

brew install mysql
brew services start mysql

brew install redis
brew services start redis

Web 服务器：

brew install nginx
brew services start nginx

开发环境栈：

# 启动多个服务
brew services start postgresql
brew services start redis
brew services start memcached

GUI 工具

对于喜欢图形界面的用户：

• BrewServicesManager - 用于管理 Homebrew 服务的菜单栏应用程序
• brew-services-manage - 具有日志访问功能的服务管理

参考来源： Homebrew Services: How to Use, How It Works, Managing background processes in Ventura

Node.js 进程管理器

PM2

PM2 是 Node.js 生产环境进程管理的事实标准。它提供集群、监控和自动重启功能。

安装：

npm install pm2 -g

基本命令：

# 启动应用程序
pm2 start app.js

# 带名称启动
pm2 start app.js --name "api"

# 启动多个实例（集群模式）
pm2 start app.js -i max

# 列出所有进程
pm2 list

# 查看日志
pm2 logs

# 监控仪表板
pm2 monit

# 停止进程
pm2 stop api

# 重启进程
pm2 restart api

# 删除进程
pm2 delete api

在 macOS 上启动 PM2（launchd 集成）

要使 PM2 在启动时自动运行：

# 生成并保存启动脚本
pm2 startup darwin

# 保存当前进程列表
pm2 save

# 现在启动您的应用
pm2 start app.js
pm2 save

pm2 startup darwin 命令会生成一个在系统启动时加载 PM2 的 launchd plist，而 pm2 save 会保存当前进程列表，以便 PM2 可以在重启后恢复您的应用程序。

参考来源： PM2 Documentation, How to use pm2 startup on macOS

Forever

对于更简单的使用场景，Forever 提供基本的保活功能：

npm install forever -g

# 启动脚本
forever start app.js

# 列出运行的脚本
forever list

# 停止脚本
forever stop app.js

最适合： 开发环境、简单脚本、不需要 PM2 功能时。

参考来源： Running Node.js scripts continuously using forever

其他 Node.js 选项

• nodemon - 文件更改时自动重启（仅限开发）

  npm install -g nodemon
  nodemon app.js

• concurrently - 同时运行多个 npm 脚本

  npm install -g concurrently
  concurrently "npm run watch" "npm run serve"

• nohup - 用于快速后台任务的内置 Unix 命令

Python 进程管理器

Supervisord

Supervisord 是一个成熟的 Unix 类系统进程控制系统，广泛用于 Python 环境。

安装：

brew install supervisord
# 或通过 pip：
pip install supervisor

配置（/etc/supervisord.conf 或 ~/.supervisor/supervisord.conf）：

[supervisord]
nodaemon=false
logfile=/var/log/supervisor/supervisord.log

[program:myapp]
command=/usr/bin/python3 /path/to/app.py
directory=/path/to/app
user=myuser
autostart=true
autorestart=true
stderr_logfile=/var/log/supervisor/myapp.err.log
stdout_logfile=/var/log/supervisor/myapp.out.log

命令：

# 启动 supervisord
supervisord -c /path/to/supervisord.conf

# 检查状态
supervisorctl status

# 启动程序
supervisorctl start myapp

# 停止程序
supervisorctl stop myapp

# 重启程序
supervisorctl restart myapp

# 重新读取配置
supervisorctl reread
supervisorctl update

参考来源： Supervisor Official Documentation, Install supervisor on Mac M1

Circus

Circus 是 Supervisord 的现代 Python 替代方案，具有更好的性能和活跃的开发：

pip install circus

Circus 配置（circus.ini）：

[watcher:myapp]
cmd = python3 /path/to/app.py
uid = myuser
numprocesses = 1
autostart = true
stop_signal = TERM

命令：

circusd circus.ini
circusctl status
circusctl start myapp
circusctl stop myapp

相对于 Supervisord 的优势：

• 使用 ZeroMQ 获得更好的性能
• 对进程变化响应更灵敏
• 活跃的开发
• 跨平台

参考来源： Circus Documentation

基于 Procfile 的管理器

Overmind

Overmind 是一个使用 tmux 实现终端 UI 的现代进程管理器，非常适合具有多个进程的开发环境。

安装：

brew install overmind

Procfile（Procfile）：

web: bundle exec rails server
worker: bundle exec sidekiq
redis: redis-server

使用：

overmind start

Overmind 创建一个 tmux 会话，每个进程在其自己的窗口中，可通过标准 tmux 命令访问。

最适合： 开发环境、多进程应用程序、基于终端的工作流程。

参考来源： Overmind GitHub, Control Your Dev Processes with Overmind

Honcho（Python）和 Foreman（Ruby）

Honcho（Python）：

pip install honcho
honcho start

Foreman（Ruby）：

foreman start

两者都使用与 Overmind 相同的 Procfile 格式 gem install for，但没有 tmux TUI。

其他方法

nohup

用于快速后台任务：

nohup node app.js &

最适合： 快速测试、简单的后台任务、临时运行。

screen/tmux

用于持久的终端会话：

screen -S mysession
# 或
tmux new -s mysession

最适合： 交互式会话、远程工作、长时间运行的终端进程。

综合对比：优缺点

决策框架

按使用场景选择

按技能水平选择

集成策略

PM2 与 launchd：

pm2 startup darwin  # 创建 launchd plist
pm2 save           # 保存当前进程列表

brew services 与 launchd： brew services 自动创建 launchd plist。

Overmind 与 Docker： 在本地使用 Overmind 进程，使用 Docker 容器，用脚本编排。

结论

macOS 为进程自动化提供了丰富的工具包：

1. 对于大多数用户：从 brew services 开始，因为它简单
2. 对于生产环境：直接使用 launchd 或通过工具集成（PM2 startup）
3. 对于 Node.js：PM2 是行业标准
4. 对于 Python：Supervisord 或 Circus
5. 对于开发环境：Overmind 提供出色的工作流程

关键是为您特定的用例和环境选择正确的工具。像 launchd 这样的原生工具提供与 macOS 最可靠的集成，而像 PM2 这样的特定语言工具为其生态系统提供专门的功能。

封面图片： 包含 launchd 架构、brew services 接口、PM2 仪表板和对比表的 macOS 自动化工具技术图表。

参考来源：

• Understanding macOS LaunchAgents
• Homebrew Services Guide
• PM2 Documentation
• Supervisor Documentation
• Overmind GitHub