软件开发人员使用Node.js环境来开发强大和创新的应用程序。但目标越大，风险越高。了解Node.js的性能监控，以确保高质量和无风险的软件产品。
勤奋的软件开发的一部分是确保所有的系统应用单独和作为一个整体运行良好。除了功能测试和质量保证程序外，还必须建立应用性能监控，以跟踪整体的软件 性能度量.
从本质上讲，应用程序性能管理包括与充分和功能性应用程序性能有关的活动。这些活动之一是应用性能监控，这是一个过程，通过这个过程，开发人员能够。
- 追踪软件应用行为
- 检测错误并追踪它们发生的地方
- 收集应用性能数据并提供分析
- 应用适当的修复措施，使遇到的问题不再持续存在
由于这种重要性，应用性能监控（APM）工具已经成为每个开发人员工具箱中的必需品。APM工具的一些例子包括Netreo Retrace和微软系统中心操作管理器（SCOM）。虽然大多数工具提供相同的功能，但它们在兼容性方面有所不同。
在Node.js开发环境中，同样的原则也适用。然而，对于特定环境的监控，有一些错综复杂的问题需要考虑。在这里，我们将了解到。
- Node.js性能监控
- Node.js性能监控的衡量标准
- 顶级Node.js APM工具
Node.js性能监控
我们应该知道 Node.js是一个开源的、跨平台的运行环境。这个环境被用来开发服务器端和网络应用。开发人员和企业使用Node.js是因为它有许多优点。其一，它的运行时环境允许快速交付可扩展的网络应用。其他优势包括。
- 轻量级的、事件驱动的、非阻塞的I/O模型，适合于数据敏感和实时进程
- 托管丰富的JavaScript库和模块
- 与多个平台和操作系统兼容，如OS X、Windows和Linux
除了这些优势外，Node.js平台因其突出的特点而受到软件架构师和开发人员的欢迎。
- **非常快。**其库的代码执行速度很快，因为它是建立在谷歌浏览器的V8 JavaScript引擎上的。
- **异步的和事件驱动的。**在Node.js环境下开发的所有API都不会阻塞任何事件。对于多个API调用，服务器将其分配给相关的API，事件机制收集响应。
- 不缓冲数据。简 单地说，Node.js环境不会延迟任何数据，一旦有响应就会大量发送。
- **高度的可扩展性。**尽管是单线程，事件循环机制允许更多的可扩展的服务器响应。单线程的程序可以容纳服务器之间的请求数量
- 性能高。因为谷歌浏览器的V8和Node.js会定期更新环境，所以你肯定会产生最佳的应用性能。此外，这也适用于Node.js兼容的多种操作系统
- 允许跨平台开发。Node.js库和组件允许开发人员构建跨平台的应用程序
鉴于上述特点，Node.js为创新应用开发提供了一个成熟的运行环境。也就是说，一个应用程序的好坏只取决于构建它的开发人员。为了确保最佳的Node.js应用性能，你需要在应用开发中采用性能监控措施。
Node.js性能监控的衡量标准
遵循QA和测试程序并不是查看你的应用程序是否运行良好的唯一方法。除了这些程序，你可以保证在测试阶段，当你的应用服务器顺利工作时，遇到的问题会很少。也就是说，你需要监控相关的应用程序性能指标。
在这篇文章中，我们将讨论以下指标。
- CPU使用率
- 内存使用量
- 垃圾收集
- 事件循环
- 面向用户的延迟
- 系统健康和停机时间
1.CPU使用情况
单线程意味着Node.js在每个实例中使用系统CPU的一个核心。此外，由于Node.js是异步的和非阻塞的，它确实没有利用太多的CPU。
然而，监测CPU的使用情况对于评估如何优化这个特定的指标至关重要。通过跟踪CPU负载和使用情况，你可以发现哪些进程是CPU密集型的。然后，你就可以通过创建子进程或分叉来解决任何潜在的风险，以减少瓶颈。
2.内存使用和泄漏
内存泄漏在Node.js开发中很常见，如果值的存储时间超过需要，就会发生内存泄漏。通过用于运行Javascript的V8引擎，Node.js会执行垃圾收集。如果你不监测垃圾收集周期释放的内存，你一定会遇到内存泄漏。为了集中精力在这种情况发生之前防止其发生，要监控释放的内存、进程 堆大小和进程堆的使用。
3.垃圾收集
通过监控垃圾收集周期，你可以确定在收集周期中所消耗的时间。此外，你会看到有多少内存被释放。考虑到这些信息，你将能够将释放的内存与整个堆的大小进行比较，让你了解你的应用程序的内存状态，并更容易预测可能的内存泄漏。
4.事件循环
Node.js进程之所以快，是因为它的事件是用事件循环异步执行的，并防止请求相互阻塞--因此是非阻塞I/O。在主线程之外处理的请求会作为响应回来。然而，某些进程可能会导致事件循环滞后，如长期运行的同步事件和每个单一循环任务的递增。请确保监测事件处理速度和整个循环延迟的平均速度。
5.面向用户的延迟
在应用性能监测中，必须始终注意应用中面向用户的组件。这也被称为HTTP请求/响应延时。确保页面被优化并快速加载，以改善用户体验和客户保留。你需要监测请求/响应大小、响应时间、请求率和错误率。
6.系统健康和停机时间
突然的应用程序停机是非常昂贵的，对客户关系产生负面影响，并使系统面临数据安全问题。在任何时候都要监控你的Node.js应用程序的行为，以确保所有的服务器都在运行，事件循环被优化，内存被定期释放。你可以使用APM工具来跟踪你的系统行为，以避免系统崩溃和停机。
顶级Node.js性能监控工具
正如本文第一部分所提到的。 Node.js APM工具是开发人员的工具箱中必不可少的。软件开发者和架构师可以通过使用这些APM工具来追踪上述指标，在监控Node.js应用程序性能时也能产生效率。
这里有5个流行的Node.js应用程序性能监控工具。
- RetraceNetreo是一个流行的基于云的APM工具，提供集中的日志和基本的服务器指标以及错误和日志集成。Retrace是生产前和生产应用的理想选择，它能在应用投入生产前主动发现问题，追踪部署后所做的更改，并提供部署状态的反馈。Retrace监控组件提供可操作的见解，帮助开发人员快速识别、评估和修复问题。
- PM2是一个进程管理工具，可以确保你的应用程序一直在运行。PM2也是一个用户友好的Node.js性能监控工具，用于从Web界面部署和监控实时生产工作负载，包括日志管理、容器集成和其他功能。
- Express Status Monitor是一个用于监控ExpressJS的开源工具，这是一个存在于Node.js环境中的框架。Express Status Monitor跟踪响应时间、CPU和内存使用、状态代码等。
- App Metrics是一个开源的性能监控工具，由IBM管理。这个工具专注于提供各种应用进程的原始数据测量，包括垃圾收集和数据库查询性能指标。
- Prometheus是最流行的Node.js性能管理工具之一，一个巨大的社区为它提供动力。它的主要特点包括清晰的可视化、可用性和集成性、广泛的客户端库和最佳存储。
从Node.js性能监控中获得最佳效果
当涉及到Node.js应用开发时，要积极主动。通过在你的开发中采用应用性能监控工具，你可以避免潜在的风险和停机，造成不可逆转的后果。
追踪是一个强大的APM解决方案，涵盖了性能和可用性监控，也是开发人员使用最多的Node.js性能管理工具之一。除了监控你的应用程序，Retrace还提供代码剖析、部署跟踪、错误跟踪、交易跟踪、集中式日志和用户监控。
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关于Stackify
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- Node.js性能监控 - 2021年9月10日
- Retrace荣获SoftwareReviews颁发的应用性能管理（APM）金奖 - 7月22日, 2021
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