Nodejs socket.io 在多线程下怎么通信

Node.js Socket.IO 在多线程下的通信问题

在使用 Node.js 和 Socket.IO 构建 Web 聊天系统时，为了提高性能和避免单线程瓶颈，我们通常会使用 cluster 模块来创建多个工作进程。然而，这会导致每个进程都有独立的 Socket 连接，从而引发通信问题。

问题描述

当使用 cluster.fork() 创建多个工作进程时，每个进程都会独立地处理 Socket 连接。这意味着客户端与某个工作进程建立连接后，无法与其他工作进程通信。这导致了以下问题：

• 频繁的重连：由于客户端无法在不同进程之间切换，它们会不断尝试重新连接。
• 日志错误：控制台中会打印大量的错误信息，如心跳超时、传输丢弃等。

示例代码

假设我们有一个简单的聊天应用，使用 cluster 模块来分发负载。

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const socketIo = require('socket.io');

if (cluster.isMaster) {
    // 主进程
    console.log(`主进程运行在 PID ${process.pid}`);
    for (let i = 0; i < 2; i++) {
        cluster.fork();
    }
} else {
    // 工作进程
    const server = http.createServer();
    const io = socketIo.listen(server);

    io.on('connection', (socket) => {
        console.log(`客户端连接: ${socket.id}`);

        socket.on('chat message', (msg) => {
            console.log(`收到消息: ${msg}`);
            socket.broadcast.emit('chat message', msg); // 广播给其他客户端
        });

        socket.on('disconnect', () => {
            console.log(`客户端断开连接: ${socket.id}`);
        });
    });

    server.listen(3000, () => {
        console.log(`工作进程 ${process.pid} 监听在端口 3000`);
    });
}

解决方案

1. 集中管理 Socket 连接：将所有 Socket 连接集中到一个特定的工作进程（例如主进程）中，其他工作进程则负责业务逻辑。

2. 进程间通信：使用 process.send 和 process.on('message') 实现进程间的通信，将消息转发到正确的进程。

if (cluster.isMaster) {
    console.log(`主进程运行在 PID ${process.pid}`);
    for (let i = 0; i < 2; i++) {
        cluster.fork();
    }

    cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
        console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 退出`);
    });

    let workerIndex = 0;
    function getNextWorker() {
        workerIndex = (workerIndex + 1) % cluster.workers.length;
        return cluster.workers[Object.keys(cluster.workers)[workerIndex]];
    }

    io.on('connection', (socket) => {
        console.log(`客户端连接: ${socket.id}`);

        socket.on('chat message', (msg) => {
            console.log(`收到消息: ${msg}`);
            const worker = getNextWorker();
            worker.send('chat message', { socketId: socket.id, message: msg });
        });

        socket.on('disconnect', () => {
            console.log(`客户端断开连接: ${socket.id}`);
        });
    });
} else {
    process.on('message', (msg, workerSocketId) => {
        if (msg === 'chat message') {
            io.to(workerSocketId).emit('chat message', worker.message);
        }
    });
}

通过上述方法，我们可以有效地解决多线程环境下 Socket.IO 的通信问题，并确保客户端能够正常通信。