Node.js中關於多進程模組Cluster的詳細介紹以及如何使用

眾所周知Node.js是單執行緒的，一個單獨的Node.js進程無法充分利用多核心。 Node.js從v0.6.0開始，新增cluster模組，讓Node.js開發Web服務時，很方便的做到充分利用多核心機器。這篇文章主要跟大家介紹了關於Node.js中多進程模組Cluster的相關資料,需要的朋友可以參考下

##前言

#我們都知道nodejs最大的特點就是單一進程、無阻塞運行，而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。透過事件註冊、非同步函數，開發人員可以提高資源的利用率，效能也會改善。既然Node.js採用單一流程、單執行緒模式，那麼在現今多核心硬體流行的環境中，單核心效能出色的Nodejs如何利用多核心CPU呢？創辦人Ryan Dahl建議，運行多個Nodejs進程，利用某些通訊機制來協調各項任務。目前，已經有不少第三方的Node.js多進程支援模組發布，而NodeJS 0.6.x 以上的版本提供了一個cluster模組,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模組來講述Node.js在多核心CPU下的程式設計。

Cluster模組介紹

nodejs所提供的cluster模組目前尚處於試驗階段，在v0.10.7的官方文件上我們可以看到模組的發佈資訊如下：

Stability: 1 - Experimental

關於該模組的功能，來源文件描述如此「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.」 其意指：Node的範例以單一進程的模式運行，有時為了充分利用多核心系統的資源使用者需要運行一組Node進程來分擔負載。

Cluster用法介紹

先貼出一段模組範例應用程式碼，接下來進行詳細分析，程式碼如下：

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);
}

這段程式碼很簡單，主執行緒就是目前運行的js文件，主執行緒根據你本機系統的核數來創建子程序。所有行程共用一個監聽埠8000，當有請求發起時，主執行緒會將該請求隨機分配給某個子程序。

console.log('Worker #' + cluster.worker.id + ' make a response');這句程式碼可以列印出是哪個行程處理該請求。

問題分析

我們前面提到有請求發起時，由系統決定將該請求交給哪個程序處理。這種完全依賴系統的負載平衡有一個重要缺陷：在windows，linux和Solaris上，只要某個子程序的accept queue為空（通常為最後創建的那個子程序），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平衡。特別是使用長連接的時候，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。所以這種負載平衡完全依賴accept queue的空閒程度，只有在使用短連接，而且並發非常高的情況下，才能達到負載平衡，但這個時候系統的load會非常高，系統也會變得不穩定起來。

總結#

以上是Node.js中關於多進程模組Cluster的詳細介紹以及如何使用的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！