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nodejs中怎么实现多进程

今天就跟大家聊聊有关nodejs中怎么实现多进程，可能很多人都不太了解，为了让大家更加了解，小编给大家总结了以下内容，希望大家根据这篇文章可以有所收获。

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为什么要使用多进程

  • nodjes单线程，在处理http请求的时候一个错误都会导致整个进程的退出，这是灾难级的；

多进程和多线程介绍

  • 进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位

  • 进程--资源分配最小单位，线程--程序咨询最小单位

  • 线程是进程的执行流，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位，一个进程由几个线程组成，线程与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。

一个进程下面的线程是可以去通信的，共享资源

  • 进程由独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径，线程有自己的堆栈和局部变量，但线程没有嘟嘟的地址空间，一个线程死掉等于整个进程死掉；

  • 谷歌浏览器

    • 进程：一个tab就是一个进程

    • 线程：一个tab又由多个线程组成，渲染线程，js执行线程，垃圾回收，service worker等

  • node服务

    • 主线程：获取代码，编译执行

    • 编译线程：主线程执行的时候，可以优化代码(v8引擎)

    • Profiler线程：记录哪些方法耗时，为优化提供支持

    • 其他线程：用于垃圾回收清除工作，因为多个线程，所以可以并行清除

    • ab是Apache自带的压力测试工具

    • ab -1000 -c20 '192.168.31.25:8000/'

    • 进程：监听某个端口的http服务

    • 线程：http服务由多个线程组成，比如：

多线程和多线程的选择

多进程和多线程一般可以结合起来使用

  • 多进程：稳定，安全

  • 多线程：快

对比维度多进程多线程总结
数据共享、同步数据共享复杂，需要用IPC；数据是分开的，同步简单因为共享进程数据，数据共享简单，但也是因为这个导致同步复杂各有优势
内存、cpu占用内存多，切换负责，cpu利用率低占用内存少，切换简单，cpu利用率高线程占优
创建销毁、切换创建销毁复杂，速度慢创建销毁简单，速度很快线程占优
编程、调试编程简单，调试简单编程复杂、调试复杂进程占优
可靠性进程间不会相互影响一个线程挂掉将导致整个进程挂掉进程占优
分布式适应于多核、多机分布式；如果一台机器不够，扩展到多台机器比较简单适应于多核分布式进程占优

  • 1.需要频繁发创建销毁的优先使用线程

    • 常见Web服务器，来一个连接创建一个线程，断了就销毁线程，要是用进程，创建和销毁的代价都是难以承受的

  • 2.需要进行大量计算的优先使用线程

    • 所谓大量计算，就是要耗费很多cpu，切换频繁了，这种情况下线程是适合的；常见：图像处理，算法处理；

  • 强相关的用线程处理，弱相关的用进程处理

    • 如：消息收发，消息处理；

    • 消息收发和消息处理属于若相关任务，分进程设计

    • 消息处理里面可能又分消息解码、业务处理，关联性强，分线程设计；

  • 可能要扩展到多机器分布用进程，多核分布用线程

  • 都可满足的情况，用擅长的

nodejs多线程

  • worker_threads模块

创建多进程

利用cluster开启多进程

  • ab是apache自带的压力测试工具

  • ab -n1000 -c20 '192.168.31.25:8000/'

const cluster = require('cluster'); // 多进程
const http = require('http');
const numCpus = require('os').cpus().length; // 获取cpu的核数
if(cluster.isMaster){ // 是否是主线程
    for(var i = 0; i < numCpus; i++){
        cluster.fork() // 开启子线程
    cluster.on('exit', function(worker, code ,signal){
// 监测哪个进程挂掉
        console.log('worker'+worker.process.pid+'died')
    })
    }
} else {
  http.createServer((req,res) =>{
    res.writeHead(200);
    res.end('hello world');
  }).listen(8000)  
}
多进程和单进程性能对比

多进程的性能要明显好于单进程

  • ab是apache自带的压力测试工具，推荐使用mac

  • ab -n1000 -c20 '192.168.31.25:8000/'

  • n 请求数量

  • c 并发数量

nodejs调试工具

  • vscode的.vscode下面配置 launch.json； 调试 修改program 工作目录

cluster 相关API

Process进程，child_process子进程，Cluster集群

process 进程

process对象是Node的一个全局对象，提供当前Node进程的信息，它也可以在脚本的任意位置使用，不必通过require获取；

属性

  1. process.argv属性，返回一个数组，包含了node进程时的命令行参数；

  2. process.env返回包含用户环境信息的对象，可以在脚本中心对这个队形进行curd操作；

  3. process.pid返回当前进程的进程号

  4. process.platform 返回当前的操作系统

  5. process.version 返回当前node的版本

方法

  1. process.cwd() 返回node.js进程当前的工作目录

  2. proces.chdir() 变更node.js进程的工作目录

  3. process.nextTick() 将任务放到当前时间循环的尾部，添加到next tick队列，一旦当前时间轮询队列的任我全部完成，在next tick队列的所有callback会被依次调用；

  4. process.exit() 退出当前进程时触发；很多时候是不需要的；

  5. process.kill(pid[,signal]) 给指定的进程发信号，包括但不限于结束进程；

事件

  1. beforeExit事件，在node清空了EventLoop之后，再没有任何待处理任务时触发，可以在这里再部署一些任务，使得node进程不退出，显示的终止程序时（process.exit()）,不会触发;

  2. exit事件，当前进程退出时触发，回调函数中只允许同步操作，因为执行完回调后，进程全部退出；

  3. uncaughtException事件，兜底方案，当前进程抛出一个没有捕获的异步错误时触发，可以用它在进程结束前进行一些已分配资源的同步清理操作，尝试用它来恢复应用的正常运行的操作是不安全的；

  4. warning事件；任何nodejs发出的警告都会触发此事件；

bbb()  
// 这里会直接报错，因为js是单线程的，
// uncaughtException专门是捕捉异步代码错误，特别是http
process.on('uncaughtException', (err) =>{
    console.log(err)
})
const http = require('http');
http.createServer((req, res) => {
    ccc()
}).listen(8000, () => {
    console.log(`server is runing on 8000`)
})

process.on('uncaghtException', (err) => { 
// 这里会捕获ccc的异步错误s
    console.log('发生错误'，err)
})
child_process

node中用于创建子进程的模块，cluster就是基于child_process模块封装的；

  1. child_process.exec()

  • 执行异步命令，运行结束后调用回调函数，或监听事件输出；

  • 参数可以随便输入，安全性不高

  • 方法2在监听到data事件以后， 可以一边读取一边接收结果，不用等子进程结束；如果子进程运行时间较长，或者持续运行，建议使用方法2；

const exec = require('child_process').exec;

// 1. 通过回调的方式接收结果
// exec('ls', (err, stdout, stderr) => {
//   // 在node中，容错处理和业务代码一样重要；
//   // 因为js是单线程，一旦发生错误，后面代码就不会执行
//   if (err) {
//     console.log('stderr', stderr);
//   }
//   console.log('err', err);
//   console.log('stdout', stdout);
// });

// 由于标准输出和标准错误都是流对象(stream)，可以监听data事件
// 2. 通过流的方式返回结果，
// 可以一边读取一边接收结果，不用等所有文件读取完
var child = exec('lss');
child.stdout.on('data', data => {
  console.log(data);
});
// 发生错误
child.stderr.on('data', err => {
  console.log('发生错误了', err);
});

console.log(111)

  1. child_progress.execSync() 同步方法

var execSync('child_progress');
var path = '../'
var child = execSync(`ls ${path} \ rm rf`); //  这样会删除此文件夹的上一级目录的所有文件
console.log(child.toString());

  1. execFile()

  • 直接执行特定的程序shell，参数作为数组传入，不会被bash解释，因此具有较高的安全性；

  • 会自动过滤一些敏感的字符串，如：'\ ;'

const { execFile } = require('child_progress')
execFile('ls', ['-c'], (err, stdout, stderr) => {
    console.log('stdout', stdout)
})

  1. child_process.spawn()

  • spawn 创建一个子进程来执行特定的shell，用法和execFile 类似，但是没有回调函数，只能通过监听事件来获取运行结果，它属于异步执行，适用于子进程长时间运行的情况；

  • spawn 返回的结果是buffer，需要转成utf8;

const { spawn } = require('child_process');
let child = spawn('ls', ['-c']);
child.stdout.on('data', data => {
  console.log('data', data.toString('utf8'));
});

  1. child_process.fork()

  • child_process.fork() 会创建一个子进程，执行node脚本，

  • child_process.fork('./child.js') 相当于 child_process.spawn('node', ['./child.js']);

  • 与child_process.spawn()方法不同的是，child_process.fork()方法会在父进程和子进程之间建立一个通信管道pipe，用于进程之间的通信，也是IPC通信的基础；

main.js

const child_process = require('child_process');
const path = require('path');
var child = child_process.fork(path.resolve(__dirname, './child.js'));
child.on('message', data => {
  console.log('父接收到子消息：', data);
});
child.send('父亲send', data => {
  console.log('父亲说：为父给你发消息了');
});

child.js

process.on('message', data => {
  console.log('儿子接收到父亲消息：', data);
});

process.send('儿子send', data => {
  console.log('儿子对父亲说：hello ');
});

看完上述内容，你们对nodejs中怎么实现多进程有进一步的了解吗？如果还想了解更多知识或者相关内容，请关注创新互联行业资讯频道，感谢大家的支持。


标题名称：nodejs中怎么实现多进程
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