Nextflow Process I/O 與控制屬性說明

在 Nextflow 的 process 區塊中，input: 與 output: 是資料傳遞的核心，而額外屬性如 script、cpus、errorStrategy 等則定義流程執行細節。熟練使用這些設定能有效提升流程模組化與平行效率。

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🔹 input: 區塊（輸入）

常見輸入型態：

類型	說明
val	純量變數（如 string、int）
path	檔案或資料夾（會自動 staged 至工作目錄）
tuple	多項輸入組合
each	展開 list 為多個 item 傳入（平行處理）
stdin	來自標準輸入的文字流

範例：

input:
  val sample_id
  path "${sample_id}.fq"

input:
  tuple val(id), path(fq)

input:
  each val(name) from Channel.of('A','B','C')

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🔹 output: 區塊（輸出）

常見輸出型態：

類型	說明
path	匹配的輸出檔案
val	單一變數輸出（如純量結果）
tuple	同時輸出多項元素
emit:	命名輸出，用於 DSL2 模組引用
stdout	將 stdout 作為輸出
stderr	將 stderr 作為輸出
into:	將輸出導入其他 channel

範例：

output:
  path "*.bam" into bam_ch

output:
  tuple val(sample_id), path("*.bam") emit: aligned

output:
  path "*.log" collect: true into log_ch

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🔹 輸出收集與包裝

• collect: true：將多個檔案合併為一個 list 輸出

• flatten: true：攤平成單一串流（去除巢狀）

output:
  path "*.txt" collect: true emit: reports

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🔹 多輸入設計與組合

可使用 combine() 或 join() 將不同來源 channel 整合後輸入：

ids.combine(reads).set { input_ch }

input:
  tuple val(id), path(fq) from input_ch

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🔹 額外流程屬性

屬性	說明
script:	實際要執行的命令或 bash script
cpus, memory	指定流程所需資源，支援動態計算（如 { 2.GB * task.attempt }）
time	最長執行時間限制，如 '2h', '30min'
container	指定特定 container image
publishDir	輸出檔案自動複製到指定資料夾
label	可與 config selector 搭配調控資源
tag	加入標籤供 log 與 UI 顯示
errorStrategy	遇錯行為，如 'retry', 'finish', 'ignore'
maxRetries	最多允許重跑次數
when:	條件式執行（true 才會執行此 process）

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🔹 簡易範例：整合所有設定

process ALIGN {
  tag "$sample_id"
  label 'bwa_align'

  input:
    tuple val(sample_id), path(reads)

  output:
    path "${sample_id}.bam" emit: aligned

  script:
  """
  bwa mem ref.fa $reads > ${sample_id}.bam
  """
}

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良好的 I/O 與流程屬性設計，是建立彈性、高效、可維護 workflow 的關鍵。建議搭配 params、channel 操作與 config selector 強化模組整合性。