這篇文章將為大家詳細講解有關如何在Node.js中使用cluster模塊,文章內(nèi)容質(zhì)量較高,因此小編分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
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集群內(nèi)的node實例,各自監(jiān)聽不同的端口,再由反向代理實現(xiàn)請求到多個端口的分發(fā)。
優(yōu)點:實現(xiàn)簡單,各實例相對獨立,這對服務穩(wěn)定性有好處。
缺點:增加端口占用,進程之間通信比較麻煩。
方案二:主進程向子進程轉(zhuǎn)發(fā)請求
集群內(nèi),創(chuàng)建一個主進程(master),以及若干個子進程(worker)。由master監(jiān)聽客戶端連接請求,并根據(jù)特定的策略,轉(zhuǎn)發(fā)給worker。
優(yōu)點:通常只占用一個端口,通信相對簡單,轉(zhuǎn)發(fā)策略更靈活。
缺點:實現(xiàn)相對復雜,對主進程的穩(wěn)定性要求較高。
入門實例
在cluster模塊中,主進程稱為master,子進程稱為worker。
例子如下,創(chuàng)建與CPU數(shù)目相同的服務端實例,來處理客戶端請求。注意,它們監(jiān)聽的都是同樣的端口。
// server.js var cluster = require('cluster'); var cpuNums = require('os').cpus().length; var http = require('http'); if(cluster.isMaster){ for(var i = 0; i < cpuNums; i++){ cluster.fork(); } }else{ http.createServer(function(req, res){ res.end(`response from worker ${process.pid}`); }).listen(3000); console.log(`Worker ${process.pid} started`); }
創(chuàng)建批處理腳本:./req.sh。
#!/bin/bash # req.sh for((i=1;i<=4;i++)); do curl http://127.0.0.1:3000 echo "" done
輸出如下??梢钥吹?,響應來自不同的進程。
response from worker 23735
response from worker 23731
response from worker 23729
response from worker 23730
cluster模塊實現(xiàn)原理
了解cluster模塊,主要搞清楚3個問題:
master、worker如何通信?
多個server實例,如何實現(xiàn)端口共享?
多個server實例,來自客戶端的請求如何分發(fā)到多個worker?
下面會結合示意圖進行介紹,源碼級別的介紹,可以參考 筆者的github。
問題1:master、worker如何通信
這個問題比較簡單。master進程通過 cluster.fork() 來創(chuàng)建 worker進程。cluster.fork() 內(nèi)部 是通過 child_process.fork() 來創(chuàng)建子進程。
也就是說:
master進程、worker進程是父、子進程的關系。
master進程、woker進程可以通過IPC通道進行通信。(重要)
問題2:如何實現(xiàn)端口共享
在前面的例子中,多個woker中創(chuàng)建的server監(jiān)聽了同個端口3000。通常來說,多個進程監(jiān)聽同個端口,系統(tǒng)會報錯。
為什么我們的例子沒問題呢?
秘密在于,net模塊中,對 listen() 方法進行了特殊處理。根據(jù)當前進程是master進程,還是worker進程:
master進程:在該端口上正常監(jiān)聽請求。(沒做特殊處理)
worker進程:創(chuàng)建server實例。然后通過IPC通道,向master進程發(fā)送消息,讓master進程也創(chuàng)建 server 實例,并在該端口上監(jiān)聽請求。當請求進來時,master進程將請求轉(zhuǎn)發(fā)給worker進程的server實例。
歸納起來,就是:master進程監(jiān)聽特定端口,并將客戶請求轉(zhuǎn)發(fā)給worker進程。
如下圖所示:
問題3:如何將請求分發(fā)到多個worker
每當worker進程創(chuàng)建server實例來監(jiān)聽請求,都會通過IPC通道,在master上進行注冊。當客戶端請求到達,master會負責將請求轉(zhuǎn)發(fā)給對應的worker。
具體轉(zhuǎn)發(fā)給哪個worker?這是由轉(zhuǎn)發(fā)策略決定的??梢酝ㄟ^環(huán)境變量NODE_CLUSTER_SCHED_POLICY設置,也可以在cluster.setupMaster(options)時傳入。
默認的轉(zhuǎn)發(fā)策略是輪詢(SCHED_RR)。
當有客戶請求到達,master會輪詢一遍worker列表,找到第一個空閑的worker,然后將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給該worker。
master、worker內(nèi)部通信小技巧
在開發(fā)過程中,我們會通過 process.on('message', fn) 來實現(xiàn)進程間通信。
前面提到,master進程、worker進程在server實例的創(chuàng)建過程中,也是通過IPC通道進行通信的。那會不會對我們的開發(fā)造成干擾呢?比如,收到一堆其實并不需要關心的消息?
答案肯定是不會?那么是怎么做到的呢?
當發(fā)送的消息包含cmd字段,且改字段以NODE_作為前綴,則該消息會被視為內(nèi)部保留的消息,不會通過message事件拋出,但可以通過監(jiān)聽'internalMessage'捕獲。
以worker進程通知master進程創(chuàng)建server實例為例子。worker偽代碼如下:
// woker進程 const message = { cmd: 'NODE_CLUSTER', act: 'queryServer' }; process.send(message);
master偽代碼如下:
worker.process.on('internalMessage', fn);
關于如何在Node.js中使用cluster模塊就分享到這里了,希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助,可以學到更多知識。如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到。
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