Node.Jsにおけるポート再利用の原理の詳細な説明

この記事では、Node.Js におけるポート再利用の原理について詳しく説明します。必要な方は参考にしてください。 Node.Js でのポートの再利用、全員で共有、詳細は次のとおりです:

Origin、公式インスタンスから、マルチプロセス共有ポート

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
 console.log(`Master ${process.pid} is running`);

 for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
  cluster.fork();
 }

 cluster.on(&#39;exit&#39;, (worker, code, signal) => {
  console.log(`worker ${worker.process.pid} died`);
 });
} else {
 http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200);
  res.end(&#39;hello world\n&#39;);
 }).listen(8000);

 console.log(`Worker ${process.pid} started`);
}

実行結果:

$ ノード サーバー。 js

マスター 3596 が実行中

ワーカー 4324 が開始されました
ワーカー 4520 が開始されました
ワーカー 6056 が開始されました
ワーカー 5644 が開始されました

http.js モジュールを理解します:

http サービスを作成するだけで済み、http モジュールを参照する必要があります. http モジュールは最終的に net.js を呼び出してネットワーク サービスを実装します

// lib/net.js
'use strict';

 ...
Server.prototype.listen = function(...args) {
  ...
 if (options instanceof TCP) {
   this._handle = options;
   this[async_id_symbol] = this._handle.getAsyncId();
   listenInCluster(this, null, -1, -1, backlogFromArgs); // 注意这个方法调用了cluster模式下的处理办法
   return this;
  }
  ...
};

function listenInCluster(server, address, port, addressType,backlog, fd, exclusive) {
// 如果是master 进程或者没有开启cluster模式直接启动listen
if (cluster.isMaster || exclusive) {
  //_listen2,细心的人一定会发现为什么是listen2而不直接使用listen
 // _listen2 包裹了listen方法，如果是Worker进程，会调用被hack后的listen方法，从而避免出错端口被占用的错误
  server._listen2(address, port, addressType, backlog, fd);
  return;
 }
 const serverQuery = {
  address: address,
  port: port,
  addressType: addressType,
  fd: fd,
  flags: 0
 };

// 是fork 出来的进程，获取master上的handel,并且监听，
// 现在是不是很好奇_getServer方法做了什么
 cluster._getServer(server, serverQuery, listenOnMasterHandle);
}
 ...

その答えは、cluster._getServer 関数を通じてすぐに見つかります

このメソッドはワーク プロセスで操作を実行します
queryServerメッセージをマスターに送信し、内部TCPをマスターサーバーに登録します

// lib/internal/cluster/child.js
cluster._getServer = function(obj, options, cb) {
 // ...
 const message = util._extend({
  act: 'queryServer',  // 关键点：构建一个queryServer的消息
  index: indexes[indexesKey],
  data: null
 }, options);

 message.address = address;

// 发送queryServer消息给master进程，master 在收到这个消息后，会创建一个开始一个server，并且listen
 send(message, (reply, handle) => {
   rr(reply, indexesKey, cb);       // Round-robin.
 });

 obj.once('listening', () => {
  cluster.worker.state = 'listening';
  const address = obj.address();
  message.act = 'listening';
  message.port = address && address.port || options.port;
  send(message);
 });
};
 //...
 // Round-robin. Master distributes handles across workers.
function rr(message, indexesKey, cb) {
  if (message.errno) return cb(message.errno, null);
  var key = message.key;
  // 这里hack 了listen方法
  // 子进程调用的listen方法，就是这个，直接返回0，所以不会报端口被占用的错误
  function listen(backlog) {
    return 0;
  }
  // ...
  const handle = { close, listen, ref: noop, unref: noop };
  handles[key] = handle;
  // 这个cb 函数是net.js 中的listenOnMasterHandle 方法
  cb(0, handle);
}
// lib/net.js
/*
function listenOnMasterHandle(err, handle) {
  err = checkBindError(err, port, handle);
  server._handle = handle;
  // _listen2 函数中,调用的handle.listen方法，也就是上面被hack的listen
  server._listen2(address, port, addressType, backlog, fd);
 }
*/

マスタープロセスはqueryServerメッセージを受信した後にサービスを開始します

アドレスがまだ登録されていない場合監視されている場合は、RoundRobinHandle 監視を通じてサービスを開始します
アドレスが監視されている場合は、ハンドルを直接バインドします 監視されているサービスに移動し、リクエストを消費します

// lib/internal/cluster/master.js
function queryServer(worker, message) {

  const args = [
    message.address,
    message.port,
    message.addressType,
    message.fd,
    message.index
  ];

  const key = args.join(':');
  var handle = handles[key];

  // 如果地址没被监听过，通过RoundRobinHandle监听开启服务
  if (handle === undefined) {
    var constructor = RoundRobinHandle;
    if (schedulingPolicy !== SCHED_RR ||
      message.addressType === 'udp4' ||
      message.addressType === 'udp6') {
      constructor = SharedHandle;
    }

    handles[key] = handle = new constructor(key,
      address,
      message.port,
      message.addressType,
      message.fd,
      message.flags);
  }

  // 如果地址已经被监听，直接绑定handel到已经监听到服务上，去消费请求
  // Set custom server data
  handle.add(worker, (errno, reply, handle) => {
    reply = util._extend({
      errno: errno,
      key: key,
      ack: message.seq,
      data: handles[key].data
    }, reply);

    if (errno)
      delete handles[key]; // Gives other workers a chance to retry.

    send(worker, reply, handle);
  });
}

このステップを見ると、マルチポート共有の実装原理はすでにわかっていることは明らかです

実際、ポートはマスタープロセスによってのみ制御されます内部TCPサーバーは一度リッスンします
なぜなら、net.jsモジュールが現在のプロセスはマスタープロセスまたはワーカープロセスです
ワーカープロセスの場合は、cluster._getServerを呼び出してネイティブのlistenメソッドをハックします
つまり、子によって呼び出されるlistenメソッドは0を返す空のメソッドです。したがって、ポート占有エラーは報告されません
さて問題は、ワーカープロセスはマスタープロセスリスニングサービスによって受信された接続をどのように取得するのかということです。

マスタープロセスによって開始されたTCPサーバーの接続イベントをリッスンします
ポーリングを通じてワーカーを選択します
newconn内部メッセージをそれに送信します。メッセージ本文にはクライアントハンドルが含まれます
ハンドル、誰もがそれに対処する方法を知っています笑
4. netモジュールがワーカーかマスターかを判定します。ワーカーの場合はネットのlistenメソッドをハックします

ワーカーが呼び出すlistenメソッドはハックされて直接0を返します。 、ただし、接続によって引き継がれたマスターイベントに登録されます

マスターがクライアント接続イベントを受信した後、ポーリングして接続からワーカーにクライアントハンドルを送信します

ワーカーはクライアントハンドルを受け取りますマスターによって送信され、クライアントがリクエストされたものを処理できるようになります

関連推奨事項:

ノードは静的リソースサーバーを実装します

以上がNode.Jsにおけるポート再利用の原理の詳細な説明の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。