关于 Nodejs cluster 的问题（用自带的 cluster）

关于 Node.js Cluster 模块的问题

问题描述

在使用 Node.js 的 cluster 模块时，我们期望通过多进程的方式来提高应用的并发处理能力。然而，在实际操作中，无论是将 createServer 放在主进程中还是工作进程中，都发现多进程的效果并不明显。

示例代码分析

首先，我们来看一下原始代码：

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

// 获取 CPU 的数量
var workers = {};

if (cluster.isMaster) {
    console.log('master...');
    // 初始化 CPU 数量相同的工作进程
    for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
        var worker = cluster.fork();
        workers[worker.pid] = worker;
    }

    // 主进程分支
    cluster.on('death', function (worker) {
        // 当一个工作线程结束时，重新启动一个工作线程
        delete workers[worker.pid];
        worker = cluster.fork();
        workers[worker.pid] = worker;
    });
} else {
    // 工作进程分支，启动服务器
    console.log('worker----');

    http.createServer(function(req, res) {
        console.log('%s %s', req.method, req.url);
        var body = 'Hello World';
        res.writeHead(200, { 'Content-Length': body.length });
        res.end(body);
    }).listen(9000);
}

// 当主进程终止时，关闭所有工作进程
process.on('SIGTERM', function () {
    for (var pid in workers) {
        process.kill(pid);
    }
    process.exit(0);
});

问题所在

1. createServer 放在主进程中：如果将 createServer 放在主进程中，那么所有的请求都会被主进程处理，而不会分发到各个工作进程中。这会导致多进程的优势无法体现出来。

2. createServer 放在工作进程中：如果将 createServer 放在每个工作进程中，那么每个工作进程都会监听同一个端口，这会导致冲突。正确的做法是让主进程监听端口，并将连接分发给各个工作进程。

解决方案

以下是修正后的代码示例：

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

if (cluster.isMaster) {
    console.log(`Master ${process.pid} is running`);

    // Fork workers.
    for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
        cluster.fork();
    }

    cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
        console.log(`Worker ${worker.process.pid} died`);
    });

    // Listen on a port and distribute requests to workers
    const server = http.createServer((req, res) => {
        console.log(`Request received by master: ${req.url}`);
        res.writeHead(200);
        res.end('Hello World');
    });

    server.listen(9000, () => {
        console.log('Server listening on port 9000');
    });

} else {
    // Workers can share any TCP connection
    // In this case it is an HTTP server
    console.log(`Worker ${process.pid} started`);

    http.createServer((req, res) => {
        console.log(`Request received by worker ${process.pid}: ${req.url}`);
        res.writeHead(200);
        res.end('Hello World');
    }).listen(9000);
}

关键点解释

1. 主进程监听端口：主进程负责创建 HTTP 服务器并监听端口。这样可以确保请求能够被正确地分发到各个工作进程中。

2. 工作进程处理请求：每个工作进程创建自己的 HTTP 服务器实例，但它们不直接监听端口。而是由主进程将请求转发到这些工作进程。

3. 请求分发：Node.js 会自动将请求分发到不同的工作进程，从而实现负载均衡。

通过这种方式，你可以充分利用多核 CPU 的优势，提高应用的并发处理能力。