node.js中cluster,nodejs的使用

本文目錄一覽：

1、nodejs cluster 主進程有什麼用
2、Node.js真的有高並發優勢嗎
3、nodejs實現多進程（cluster 模式）
4、nodejs cluster.fork怎麼關閉進程
5、nodejs cluster 怎麼用

nodejs cluster 主進程有什麼用

　我們都知道nodejs最大的特點就是單進程、無阻塞運行，並且是非同步事件驅動的。Nodejs的這些特性能夠很好的解決一些問題，例如在伺服器開發中，並發的請求處理是個大問題，阻塞式的函數會導致資源浪費和時間延遲。通過事件註冊、非同步函數，開發人員可以提高資源的利用率，性能也會改善。既然Node.js採用單進程、單線程模式，那麼在如今多核硬體流行的環境中，單核性能出色的Nodejs如何利用多核CPU呢？創始人Ryan Dahl建議，運行多個Nodejs進程，利用某些通信機制來協調各項任務。目前，已經有不少第三方的Node.js多進程支持模塊發布，而NodeJS 0.6.x 以上的版本提供了一個cluster模塊 ,允許創建「共享同一個socket」的一組進程,用來分擔負載壓力。本篇文章就基於該cluster模塊來講述Node.js在多核CPU下的編程。

Cluster模塊介紹

nodejs所提供的cluster模塊目前尚處於試驗階段，在v0.10.7的官方文檔上我們可以看到模塊的發布信息如下：

Stability: 1 – Experimental

關於該模塊的功能，源文檔描述如此「A single instance of Node runs in a single thread. To take advantage of multi-core systems the user will sometimes want to launch a cluster of Node processes to handle the load.」其意就是：Node的示例以單進程的模式運行，有時為了充分利用多核系統的資源用戶需要運行一組Node進程來分擔負載。

Cluster用法介紹

首先貼出一段該模塊示例應用代碼，接下來進行詳細分析，代碼如下：

複製代碼

var cluster = require(‘cluster’);

var http = require(‘http’);

var numCPUs = require(‘os’).cpus().length;

if (cluster.isMaster) {

require(‘os’).cpus().forEach(function(){

cluster.fork();

});

cluster.on(‘exit’, function(worker, code, signal) {

console.log(‘worker ‘ + worker.process.pid + ‘ died’);

});

cluster.on(‘listening’, function(worker, address) {

console.log(“A worker with #”+worker.id+” is now connected to ” +

address.address +

“:” + address.port);

});

} else {

http.createServer(function(req, res) {

res.writeHead(200);

res.end(“hello world\n”);

console.log(‘Worker #’ + cluster.worker.id + ‘ make a response’);

}).listen(8000);

}

複製代碼

這段代碼很簡單，主線程就是當前運行的js文件，主線程根據你本機系統的核數來創建子進程。所有進程共享一個監聽埠8000，當有請求發起時，主線程會將該請求隨機分配給某個子進程。console.log(‘Worker #’ + cluster.worker.id + ‘ make a response’);這句代碼可以列印出是哪個進程處理該請求。

問題分析

我們前面提到有請求發起時，由系統來決定將該請求交給哪個進程進行處理。這種完全依賴於系統的負載均衡存在著一個重要缺陷：在windows，linux和Solaris上，只要某個子進程的accept queue為空（通常為最後創建的那個子進程），系統就會將多個connetion分配到同一個子進程上，這會造成進程間負載極為不均衡。特別是在使用長連接的時候，單位時間內的new coming connection並不高，子進程的accept queue往往均為空，就會導致connection會不停的分配給同一個進程。所以這種負載均衡完全依賴於accept queue的空閑程度，只有在使用短連接，而且並發非常高的情況下，才能達到負載均衡，但是這個時候系統的load會非常高，系統也會變得不穩定起來。

後記

後續筆者還將就nodejs下的多進程開發進行學習研究，並將總結進行分享。

Node.js真的有高並發優勢嗎

是的，適合I/O密集型應用，其特點為：

1. 它是一個Javascript運行環境

2. 依賴於Chrome V8引擎進行代碼解釋

3. 事件驅動

4. 非阻塞I/O

5. 輕量、可伸縮，適於實時數據交互應用

6. 單進程，單線程

最大優勢：可以處理數萬條連接，本身沒有太多的邏輯，只需要請求API，組織數據進行返回即可

缺點也是明顯的：

1. 不適合CPU密集型應用；

2. 只支持單核CPU，不能充分利用CPU

3. 可靠性低，一旦代碼某個環節崩潰，整個系統都崩潰

nodejs實現多進程（cluster 模式）

Nodejs的主進程是單線程的，但它有多線程處理方案（更準備來說是多進程方案），即主進程開啟不同的子進程，主進程接收所有請求，然後將分發給其它不同的nodejs子進程處理。

它一般有兩種實現：

Nodejs 的 cluster模式用的就是第一種實現，它使用一個主線程 master 和多個子線程 worker ，形成一個集群，通過主線程來向子線程分發請求。cluster 實現了對 child_process 的封裝，通過 fork 方法創建子進程的方式實現了多進程模型。

http 和 cluster 、 process 都是 nodejs 的內置模塊，不需要額外安裝

實現過程大概是這樣的： cluster 模塊應用 child_process 來創建子進程，子進程通過複寫掉 cluster._getServer 方法，從而在 server.listen 來保證只有主進程監聽埠，主子進程通過 IPC 進行通信，其次主進程根據平台或者協議不同，應用兩種不同模塊（ round_robin_handle.js 和 shared_handle.js ）進行請求分發給子進程處理。

PM2是後台進程管理器，是多進程方案的一個成熟應用，可以幫助管理和保持應用程序在線。

全局安裝： npm install pm2@latest -g

它的使用也非常簡單:

PM2對nodejs應用，可以根據系統自動實現負載均衡： pm2 start http-server.js -i max

我們肯定不想每次啟動時，都要手動輸入一堆指令，所以我們可以將這些配置統一使用配置文件來管理，注意js文件名必須是 xxx.config.js ，我這裡用 ecosystem.config.js ：

apps 數組中，可以放置多個對象，對應多個文件執行不同的配置

執行配置： pm2 start ecosystem.config.js –env dev

可以看到在啟動後，桌面上生成了流水和錯誤日誌:

nodejs cluster.fork怎麼關閉進程

cluster實質上是獨立的進程.進程是不能共享變數的.除非通過消息通訊.維護cluster共同的一個總連接數.但一個連接是不會被不同的cluster重用到的.

nodejs cluster 怎麼用