nodejs에서 멀티코어 CPU를 온라인으로 사용하는 방법

컴퓨터 하드웨어 기술이 지속적으로 업데이트됨에 따라 프로세서 코어 수도 점차 증가하고 있습니다. 이제 많은 컴퓨터에는 멀티 코어 CPU가 장착되어 있어 컴퓨터 리소스를 보다 효율적으로 사용하여 응용 프로그램 처리 속도를 높일 수 있습니다. 그러나 멀티코어 CPU를 최대한 활용하려면 애플리케이션을 최적화해야 합니다. 이 기사에서는 Node.js 애플리케이션에서 멀티 코어 CPU를 최대한 활용하는 방법을 설명합니다.

Node.js는 이벤트 기반 비차단 I/O 모델을 기반으로 하는 서버 측 JavaScript 언어로, 효율적인 I/O 기능, 가벼운 공간 및 빠른 개발 효율성으로 유명합니다. 그러나 멀티 코어 CPU에서는 Node.js가 기본적으로 단일 CPU 코어만 사용할 수 있기 때문에 Node.js 애플리케이션의 성능이 매우 낮아질 수 있습니다. 멀티코어 CPU를 최대한 활용하려면 Node.js의 클러스터 모듈을 사용해야 합니다.

클러스터 모듈은 Node.js의 핵심 모듈로, Node.js 애플리케이션을 여러 하위 프로세스에 배포할 수 있으며, 각 하위 프로세스는 독립적으로 실행되며 멀티 코어 CPU를 활용할 수 있습니다. 클러스터 모듈을 사용하면 Node.js 애플리케이션의 성능을 효과적으로 향상시키는 동시에 간단하고 쉽게 확장할 수 있습니다.

클러스터 모듈을 사용하는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

1. 메인 프로세스 생성

클러스터 모듈을 사용하기 전에 먼저 메인 프로세스를 생성해야 합니다. 기본 프로세스는 실제 비즈니스 로직을 처리하지 않는 프로세스입니다. 주요 작업은 하위 프로세스를 관리하는 것입니다. 클러스터 모듈의 마스터 속성을 사용하여 마스터 프로세스를 생성할 수 있습니다:

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

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);
  
  // Fork workers.
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
  
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 已经退出`);
  });
} else {
  console.log(`工作进程 ${process.pid} 已经启动`);
  
  // TODO: 实际的业务逻辑处理
}

이 예제 코드에서는 현재 프로세스가 마스터 프로세스인지 확인하기 위해 Cluster.isMaster 속성을 사용합니다. 기본 프로세스인 경우 여러 하위 프로세스를 시작하고 해당 종료 이벤트를 수신합니다. 작업자 프로세스인 경우 실제 비즈니스 논리를 처리합니다.

2. 코드 핫 리로딩

실제 개발 과정에서는 코드 변경이 자주 발생합니다. 모든 하위 프로세스가 다시 시작되는 것을 방지하기 위해 클러스터 모듈은 작업자 프로세스를 다시 시작하는 핫 리로드 방법을 제공합니다. Cluster.on('SIGUSR2', ...)을 사용하여 신호 이벤트를 수신할 수 있습니다. 신호가 수신되면 모든 하위 프로세스가 다시 시작됩니다.

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

function startWorker() {
  const worker = cluster.fork();
  console.log(`工作进程 ${worker.id} 已经启动`);
}

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);
  
  // Fork workers.
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    startWorker();
  }
  
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 已经退出，重启中...`);
    startWorker();
  });
  
  cluster.on('SIGUSR2', () => {
    console.log('收到信号，重启所有工作进程...');
    const workers = Object.values(cluster.workers);
    
    const restartWorker = (workerIndex) => {
      const worker = workers[workerIndex];
      if (!worker) return;
      
      worker.on('exit', () => {
        if (!worker.exitedAfterDisconnect) return;
        console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 重新启动`);
        startWorker();
        restartWorker(workerIndex + 1);
      });
      
      worker.disconnect();
    }
    
    restartWorker(0);
  });
  
} else {
  console.log(`工作进程 ${process.pid} 已经启动`);
  
  // TODO: 实际的业务逻辑处理
}

이 샘플 코드에서는 SIGUSR2 신호가 수신되면 모든 작업자 프로세스는 SIGTERM 신호를 보내 정상적으로 종료한 다음 다시 시작합니다.

3. 공유 서버 포트

Node.js에서는 여러 프로세스가 동일한 서버 포트를 공유할 수 있습니다. 이 접근 방식은 각 작업자 프로세스가 들어오는 연결을 처리할 수 있도록 하여 애플리케이션 성능을 향상시킵니다. 클러스터 모듈을 사용할 때 다음 코드를 사용하여 서버 포트를 공유할 수 있습니다:

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

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);
  
  // Fork workers.
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
  
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 已经退出`);
  });
} else {
  console.log(`工作进程 ${process.pid} 已经启动`);
  
  const server = http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('你好世界
');
  });
  
  server.listen(3000, (err) => {
    if (err) throw err;
    console.log(`工作进程 ${process.pid} 正在监听3000端口`);
  });
}

이 예제 코드에서 각 작업자 프로세스는 포트 3000에서 수신 대기합니다. 들어오는 연결이 들어오면 서버는 이를 다른 작업자 프로세스로 라우팅하여 애플리케이션 성능을 향상시킵니다.

요약

클러스터 모듈을 사용하면 Node.js 애플리케이션이 멀티 코어 CPU의 컴퓨터 리소스를 완전히 활용하도록 쉽게 만들 수 있습니다. 클러스터 모듈을 사용할 때 다음 사항에 주의해야 합니다.

• 메인 프로세스는 하위 프로세스 관리만 담당하며 비즈니스 로직은 처리하지 않습니다.
• 작업자 프로세스는 독립적으로 실행되고 실제 비즈니스 로직을 처리해야 합니다.
• 코드 핫 리로딩을 사용하면 모든 작업자 프로세스가 다시 시작되는 것을 방지할 수 있습니다.
• 여러 프로세스가 동일한 서버 포트를 공유하여 애플리케이션 성능을 향상시킬 수 있습니다.

멀티 코어 CPU를 보다 효과적으로 사용하려면 비동기 I/O 작업, 메모리 관리 및 코드 최적화와 같은 다른 최적화가 필요합니다. 다양한 기술을 결합하여 애플리케이션을 최적화하면 멀티 코어 CPU에서 더 나은 성능을 발휘하여 사용자에게 더 나은 경험을 제공할 수 있습니다.

위 내용은 nodejs에서 멀티코어 CPU를 온라인으로 사용하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!