使用cluster 將自己的Node服務(wù)器擴(kuò)展為多線程服務(wù)器
用nodejs的朋友都有了解,node是單線程的,也就是說跑在8核CPU上,只能使用一個核的算力。
單線程一直是node的一個詬病,但隨著0.6版本中引入cluster之后,這個情況則得到了改變,開發(fā)人員可以依靠cluster很輕松的將自己的Node服務(wù)器擴(kuò)展為多線程服務(wù)器了。
什么是Cluster
cluster是node提供的一個多線程庫,用戶可以使用它來創(chuàng)建多個線程,線程之間共享一個監(jiān)聽端口,當(dāng)有外部請求這個端口時,cluster會將請求轉(zhuǎn)發(fā)到隨機(jī)線程里。因為每個node線程都會占用幾十兆的內(nèi)存,所以不能像php那樣對每個請求創(chuàng)建一個線程,一般來說創(chuàng)建的線程數(shù)最多都不會超過cpu的核心數(shù)量。
var cluster = require('cluster');
var http = require('http');
var numCPUs = require('os').cpus().length;
if (cluster.isMaster) {
// Fork workers.
for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
cluster.fork();
}
cluster.on('exit', function(worker, code, signal) {
console.log('worker ' + worker.process.pid + ' died');
});
} else {
// Workers can share any TCP connection
// In this case its a HTTP server
http.createServer(function(req, res) {
res.writeHead(200);
res.end("hello world\n");
}).listen(8000);
}
如以上代碼所示,程序運行時cluster.isMaster會被設(shè)置為true,當(dāng)調(diào)用cluster.fork()之后,程序會創(chuàng)建一個線程,并重新運行,這時cluster.isMaster就被設(shè)置為false了。我們就主要通過這個變量來判斷當(dāng)前線程是不是子線程的。
還可以注意到,每個子線程被創(chuàng)建之后,都會監(jiān)聽8000端口而不會引起沖突,這就是cluster共享端口的功能了。
線程之間的通信
當(dāng)線程被創(chuàng)建之后,他們彼此之間是沒有共享內(nèi)存或者數(shù)據(jù)的。所有的數(shù)據(jù)交換只能通過worker.send和worker.on('message',handler)在主線程里處理,下面列舉一個廣播系統(tǒng)的實例。
var cluster = require('cluster');
var http = require('http');
var numCPUs = require('os').cpus().length;
if (cluster.isMaster) {
var workers=[];
//新建worker
function newWorker(){
var worker=cluster.fork();
//監(jiān)聽信息,如果type為broadcast的話,則確定為廣播
worker.on('message', function(msg) {
if(msg.type=='broadcast'){
var event=msg.event;
//向所有worker發(fā)送此條廣播
workers.forEach(function(worker){
worker.send(event);
})
}
});
return worker;
}
for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
workers.push(newWorker());
}
cluster.on('online',function(worker){
console.log('worker %d is online',worker.id);
})
} else {
var worker=cluster.worker;
//廣播就是發(fā)送一個type為broadcast的信息,event就是廣播內(nèi)容
worker.broadcast=function(event){
worker.send({
type:'broadcast',
event:event
});
}
//這里用worker.on貌似不能監(jiān)聽到返回的信息
process.on('message',function(event){
console.log('worker: '+worker.id+' recived event from '+event.workerId);
})
//發(fā)送廣播
worker.broadcast({
message:'online',
workerId:worker.id
})
}
需要注意的問題
在上面也提到,線程之間是不能共享數(shù)據(jù)的,所有的數(shù)據(jù)交換只能通過線程之間的通信來交換。而且所交換的數(shù)據(jù)都是可序列化的,所以函數(shù),文件描述符和HttpResponse之類的東西都不能傳遞。
如果使用cluster,則需要在程序設(shè)計的時候考慮到數(shù)據(jù)交換的問題,我自己的做法就是將類似session的這些數(shù)據(jù)都存放在redis里,每個線程都做好存取的工作,所有的數(shù)據(jù)都不放在node內(nèi)存里。
最后一點,cluster目前還被Node官方標(biāo)記為Experimental狀態(tài),api在將來也許會改變。
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