Node多进程开发

这是我参与12月更文挑战的第17天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战

Node作为一个服务端框架，需要运行在服务器上，现在的服务器大多是多核，但是Node进程只能运行在一个cpu核上，如何利用服务器的多核模式呢？

官方给出的解决方案是cluster模块。翻译出来是集群，但是实际上跟常说的后端集群没啥关系。

cluster的特点：

• 同时启动多个进程
• 每个进程里跑的都是同一份代码
• 这些进程可以监听同一个端口

其中分为master进程和worker进程，master进程负责启动、管理其它进程，worker进程负责接收请求及提供服务。

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

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

  cluster.on('exit', function(worker, code, signal) {
    console.log('worker ' + worker.process.pid + ' died');
  });
} else {
  // Workers can share any TCP connection
  // In this case it is an HTTP server
  http.createServer(function(req, res) {
    res.writeHead(200);
    res.end("hello world\n");
  }).listen(8000);
}

其中，虽然每个worker都监听了同一个端口，但是实际上通过cluster模块的处理，端口的监听是master来做，所有请求都先经过master服务，然后由master服务根据负载均衡策略挑选出一个worker进程进行处理并返回。

从上面的代码可以看出来，worker进程遇到异常，没有做任何处理。此时有两种情况：

1. 未捕获异常 这种情况，可以通过process.on('uncaughtException')来处理，通常应该让worker执行完程之后关闭并重新建立一个新的worker进程
2. OOM、系统异常 这时候只能让进程立即退出并fork一个新的worker

所有的worker执行同一份代码，这在某些场景下不合适，比如定时备份日志的场景，如果每个进程在一个特定时间都执行一下备份日志的逻辑，会浪费资源且有可能产生冲突。

这时候egg框架提供了一个agent的身份，用来处理公共事务。注意agent不应该处理一般性的业务逻辑。它在可靠性要求及错误处理上都与worker有所差异，具体可以查看egg文档。

某些场景下还是需要进程间通信的能力。这个可以借助于cluster提供的api来实现。

'use strict';
const cluster = require('cluster');

if (cluster.isMaster) {
  const worker = cluster.fork();
  worker.send('hi there');
  worker.on('message', msg => {
    console.log(`msg: ${msg} from worker#${worker.id}`);
  });
} else if (cluster.isWorker) {
  process.on('message', (msg) => {
    process.send(msg);
  });
}

可以看出来cluster模块基于child_process.fork的一系列封装，能让我们更为方便安全地开发多进程服务。如果有更为底层及细致的多进程需求，还是要借助于child_process模块。