LESSON 25分

プロセス管理を理解しよう

ストーリー

開発作業中、ターミナルに npm run dev と打ち込むと、開発サーバーが起動した。

しかし、ターミナルがサーバーのログで埋まって他のコマンドが打てない。

「先輩、ターミナルが使えなくなりました...」

佐藤先輩が画面を見て答える。

「プロセスの扱い方を知らないとそうなる。 フォアグラウンドとバックグラウンド、プロセスの生死を管理できるようになれば、 ターミナル1つで複数の作業を同時にこなせるようになるぞ」

プロセスとは

プロセスとは、実行中のプログラムのことです。コマンドを打つたびにプロセスが生成されます。

bash
# 現在の自分のシェルのプロセスIDを確認
echo $$

# 現在動いているプロセス一覧（自分のプロセス）
ps

# 全ユーザーの全プロセス
ps aux

ps aux の出力の読み方

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.0  0.1 169936 13092 ?        Ss   10:00   0:01 /sbin/init
tanaka    1234  1.2  2.5 598000 52000 pts/0    Sl   10:05   0:30 node server.js
列意味
USERプロセスの所有者
PIDプロセスID（一意の番号）
%CPUCPU使用率
%MEMメモリ使用率
STATプロセスの状態
COMMAND実行中のコマンド

top / htop -- リアルタイムモニタリング

top

bash
# リアルタイムでプロセスを監視
top

top の操作キー：

キー動作
q終了
Mメモリ使用量でソート
PCPU使用量でソート
kプロセスを kill
1CPU別に表示

htop（推奨）

htop は top の高機能版です。色分けされたUIで直感的に操作できます。

bash
# インストール（まだの場合）
sudo apt install htop    # Ubuntu/Debian
brew install htop        # macOS

# 起動
htop

フォアグラウンドとバックグラウンド

フォアグラウンドプロセス

通常のコマンド実行はフォアグラウンドで動作します。 ターミナルを占有し、完了するまで次のコマンドが打てません。

bash
# フォアグラウンドで実行（ターミナルを占有）
npm run dev
# → Ctrl+C で停止するまで他のコマンドが打てない

バックグラウンドプロセス（&）

コマンドの末尾に & をつけると、バックグラウンドで実行されます。

bash
# バックグラウンドで実行
npm run dev &
# [1] 12345  ← ジョブ番号とPIDが表示される

# バックグラウンドで実行し、出力を捨てる
npm run dev > /dev/null 2>&1 &

jobs -- バックグラウンドジョブの一覧

bash
jobs
# [1]+  Running    npm run dev &
# [2]-  Stopped    vim config.js

fg / bg -- フォアグラウンドとバックグラウンドの切り替え

bash
# Ctrl+Z でフォアグラウンドのプロセスを一時停止
npm run dev
# → Ctrl+Z で停止
# [1]+  Stopped    npm run dev

# バックグラウンドで再開
bg %1

# フォアグラウンドに戻す
fg %1

実践的なワークフロー

bash
# 1. 開発サーバーをバックグラウンドで起動
npm run dev > server.log 2>&1 &

# 2. 別の作業を行う
git status
vim src/app.js

# 3. サーバーのログを確認したい時
tail -f server.log

# 4. サーバーを停止したい時
fg %1    # フォアグラウンドに戻して
# Ctrl+C  # 停止

kill -- プロセスを停止する

基本的な使い方

bash
# PIDを指定して停止（SIGTERM: 正常終了要求）
kill 12345

# 強制終了（SIGKILL: 即座に強制停止）
kill -9 12345

# プロセス名で停止
pkill node

# パターンマッチで停止
pkill -f "npm run dev"

主なシグナル

シグナル番号意味
SIGTERM15正常な終了要求（デフォルト）
SIGKILL9強制終了（プロセスが処理できない）
SIGSTOP19一時停止（Ctrl+Z相当）
SIGCONT18再開
SIGHUP1接続が切れた場合の終了

使い分けの指針

bash
# まず正常終了を試みる
kill 12345

# 数秒待っても止まらなければ強制終了
kill -9 12345

注意: kill -9 は最終手段です。プロセスにクリーンアップの機会を与えないため、 データの破損やリソースリークの原因になる場合があります。

nohup -- ログアウト後もプロセスを続行

通常、ターミナルを閉じるとバックグラウンドプロセスも終了します。 nohup を使うと、ログアウト後もプロセスが続行されます。

bash
# ログアウトしても動き続けるプロセス
nohup npm run build &

# 出力ファイルを指定
nohup ./long-running-task.sh > task.log 2>&1 &

実践例

bash
# リモートサーバーで長時間タスクを実行
ssh server.example.com
nohup python3 data_processing.py > process.log 2>&1 &
exit  # SSH接続を切っても処理は続行

特定のポートを使っているプロセスの調査

開発中、「ポートが使用中」というエラーに遭遇することがよくあります。

bash
# ポート3000を使っているプロセスを調査
lsof -i :3000

# ポート3000を使っているプロセスを停止
lsof -ti :3000 | xargs kill

# netstat で確認（Linux）
netstat -tlnp | grep :3000

# ss で確認（Linux、netstat の後継）
ss -tlnp | grep :3000

実践シナリオ：開発環境の管理

日常的な開発で使うプロセス管理のワークフロー例です。

bash
# 1. フロントエンドサーバー起動
npm run dev > frontend.log 2>&1 &
echo "Frontend PID: $!"

# 2. バックエンドサーバー起動
cd backend && npm start > ../backend.log 2>&1 &
echo "Backend PID: $!"

# 3. ジョブ確認
jobs

# 4. ログのリアルタイム監視
tail -f frontend.log backend.log

# 5. 全プロセスの停止
jobs -p | xargs kill

まとめ

ポイント内容
ps / top / htopプロセスの確認・監視
&バックグラウンド実行
Ctrl+Z / bg / fgフォア/バック切り替え
kill / pkillプロセスの停止
nohupログアウト後も続行
lsof -iポートを使用しているプロセスの調査

チェックリスト

  • ps aux でプロセス一覧を確認できる
  • コマンドをバックグラウンドで実行できる
  • fg / bg でプロセスの切り替えができる
  • kill でプロセスを停止できる
  • ポートを使用しているプロセスを調査できる

次のステップへ

プロセスを思い通りに操れるようになりましたね。

次のセクションでは、環境変数とPATHの設定を学びます。 .bashrc や .zshrc をカスタマイズして、自分だけの効率的な開発環境を作り上げましょう。

推定読了時間: 25分