nodejs:使用多处理器

  nodejs是单线程,这意味着Node只能利用一个处理器来工作。但多数服务器都有多个核。好在nodejs提供了cluster模块,可以把任务分配给子进程。每个子进程有些特殊能力,比如能与其他子进程共享socket连接。当用cluster时,主进程不会参与每个具体的事务中,主进程管理所有的子进程,但当子进程与I/O操作交互时,它们是直接进程操作的,不需要通过主进程。

一个简单的例子:

var cluster = require(‘cluster‘);
var http = require(‘http‘);
var numCPUs = require(‘os‘).cpus().length;

if(cluster.isMaster)
{
    //创建工作进程
    for(var i=0; i<numCPUs; i++)
    {
        cluster.fork();
    }

    cluster.on(‘death‘, function(worker)
    {
        console.log(‘worker‘ + worker.pid + ‘died‘);
    });    
}
else
{
    //工作进程创建http服务
    http.Server(function(req, res)
    {
        res.writeHead(200);
        res.end("Hello world\n");
    }).listen(8000);
}

  cluster工作的原理是每一个Node进程要么是主进程,要么成为工作进程。当一个主进程调用cluster.fork()方法时,它会创建于主进程一模一样的子进程,除了两个让每个进程可以检查自己是父/子进程的属性以外。在主进程cluster.isMaster会返回true,而cluster.isWorker()会返回false,在主进程中则相反。

  除了共享socket外,还能利用cluster做更多事情,因为它是基于child_process模块的,这个模块会提供一系列属性,其中最有用一些可以检查子进程健康状态,在上面例子中,当子进程死亡时,主进程会用console.log()输出死亡进程,既然监测到了死亡进程,那么我们可以在这个子进程死亡时,再重新创建一个新的子进程。

cluster.on(‘death‘, function(worker)
{
    console.log(‘worker‘ + worker.pid + ‘died‘);
    cluster.fork();
});    

  这个简单的改进让主进程不停地把死掉的进程重启,从而保证所有的CPU都有我们的服务器在运行。其实还可以做更多的事情,因为工作进程可以传消息给主进程,所以可以让每个工作进程报告自己的状态,如内存使用量。这让主进程可以察觉哪些工作进程变得不稳定,确认哪些工作进程没有冻结,或者被堵塞。

var cluster = require(‘cluster‘);
var http = require(‘http‘);
var numCPUs = require(‘os‘).cpus().length;

var rssWarn = (12*1024*1024),
    heapWarn = (12*1024*1024);

if(cluster.isMaster)
{
    //创建工作进程
    for(var i=0; i<numCPUs; i++)
    {
        var worker = cluster.fork();
        worker.on(‘message‘, function(m)
        {
            if(m.memory)
            {
                if(m.memory.rss > rssWarn)
                {
                    console.log(‘Worker‘ + m.process + ‘using too much momory.‘);
                }
            }
        })
    }

    cluster.on(‘death‘, function(worker)
    {
        console.log(‘worker‘ + worker.pid + ‘died‘);
        cluster.fork();
    });    
}
else
{
    //工作进程创建http服务
    http.Server(function(req, res)
    {
        res.writeHead(200);
        res.end("Hello world\n");
    }).listen(8000);

    //每秒报告一次状态
    setInterval(function report()
    {
        process.send({memory: process.memoryUsage(), process: process.pid});
    })
}

  这个例子中,工作进程报告自己的内存使用量,当子进程使用了过多内存时,主进程会发送一条警告到日志中去。这让node主进程有控制的能力,也带来了好处。这个消息传递接口也允许主进程把消息发回给工作进程。当然,我们还能用消息传递做更多的事情。

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