Node.js 这个单线程环境如何在多核系统上实现可扩展性？

Node.js 在多核计算机上

当下流行的 Node.js 引起了一些疑虑，即它仅针对单进程和单线程进行优化，那么它如何扩展到多核 CPU 和多 CPU 服务器上呢？

单线程真的会限制性能吗？

尽管单线程服务器已经足够迅速，但在高负载下，我们需要充分利用多核处理器。将任务并行化是当前加速应用程序的趋势。

Node.js 与多核的结合

Node.js 确实可以扩展到多核计算机上。它通过以下方法实现：

1. 进程拆分

对于图像编码等繁重的计算任务，Node.js 可以启动子进程或向其他工作进程发送消息。在这种设计中，一个线程管理事件流，而 N 个进程执行繁重的计算任务，充分利用其他 15 个 CPU。

2. 多服务器并行

对于 Web 服务扩展，应该在一台计算机上运行多个 Node.js 服务器，每个服务器一个内核，并分摊请求流量。这提供了出色的 CPU 关联性，并且会随着内核数量的增加而几乎线性地扩展吞吐量。

使用集群模块扩展 Web 服务吞吐量

从 v6.0.X 开始，Node.js 直接包含集群模块，使其能够轻松设置多个节点工作进程，这些工作进程可以侦听单个端口。请注意，这与通过 npm 获得的较旧的 learnboost "cluster" 模块不同。

if (cluster.isMaster) {
  // Fork workers.
  for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
} else {
  http.Server(function(req, res) { ... }).listen(8000);
}

工作进程将争夺接受新连接，负载最小的进程更有可能获胜。这种方式运行良好，并且可以在多核计算机上很好地扩展吞吐量。

优化负载均衡

除了使用集群模块，以下步骤还有助于进一步提高多核负载均衡：

• 在 Nginx 或 Apache 等 Web 代理后面运行 Node.js 服务，以进行连接节流、URL 重写、提供静态内容和代理其他子服务。
• 定期重启工作进程。对于长时间运行的进程，即使很小的内存泄漏也会累积。
• 设置日志收集和监控。

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