Avec l'application généralisée de JavaScript côté serveur, Node.js est devenue une plateforme d'applications très populaire. En fait, le modèle monothread de Node.js lui permet de gérer facilement des scénarios d'application à forte concurrence et de requêtes à grande échelle, mais le modèle monothread présente également certains défis. Le modèle monothread signifie que si un thread échoue, l’ensemble de l’application se bloquera. Dans cet article, nous verrons comment empêcher le blocage de Node.js monothread.
L'environnement d'exécution de code de Node.js est relativement simple par rapport à l'environnement du navigateur. Effectivement, il y aura relativement moins de variables côté serveur, il n'est donc pas facile pour nous d'écraser les variables dans l'espace de noms global. Pourtant, Node.js est suffisamment puissant pour nous permettre d’écrire des applications complexes nécessitant beaucoup de mémoire et de ressources CPU.
Pour éviter les crashs d'applications, nous devons écrire du code de qualité. Lorsque nous rencontrons des fuites de mémoire ou des problèmes de dépendance circulaire, nous devons réagir rapidement. En écrivant un bon code, vous pouvez résoudre les problèmes rapidement et empêcher votre application de se bloquer. Le code doit être lisible, facile à maintenir et permettre l'évolutivité et la réutilisabilité au sein de l'application.
Afin de supprimer les bugs dans le code, nous devons ajouter quelques techniques de débogage au code. Node.js dispose d'excellents débogueurs qui peuvent nous aider à identifier et à localiser les problèmes dans notre code. Par exemple, l'outil de débogage fourni avec Node.js : Node Inspector, nous permet de déboguer les applications Node.js directement dans le navigateur.
Bien que Node.js ait l'avantage d'un seul thread, lors du traitement de certaines requêtes simultanées volumineuses, la puissance de traitement d'un seul thread n'est évidemment pas suffisante. Pour résoudre ce problème, nous pouvons utiliser la technologie de clustering de Node.js.
Node.js fournit un module de cluster intégré qui peut créer plusieurs sous-processus pour distribuer les demandes de traitement afin d'obtenir un traitement parallèle. En utilisant la technologie de clustering, nous pouvons améliorer les performances de concurrence des applications et éviter les plantages des applications.
En même temps, nous devons également être conscients des risques et des limites de cette approche. En plus d'augmenter la complexité du code, une stratégie d'échange de données bien conçue entre plusieurs processus est nécessaire pour atteindre une évolutivité élevée des applications distribuées.
Certaines fuites de mémoire courantes des applications Node.js sont des problèmes fondamentaux. Pour résoudre ce problème, nous devons renforcer la gestion de la mémoire. En réduisant l'espace dans les segments de code mal utilisés ou inutiles, nous pouvons prévenir efficacement les fuites de mémoire.
Il est recommandé d'utiliser certains outils JavaScript ou bibliothèques Node.js pour gérer la mémoire. Par exemple, le module gc-stats peut aider à surveiller l'utilisation de la mémoire, puis utiliser le module heapdump pour générer des instantanés de stockage en tas afin de déterminer quels objets occupent beaucoup d'espace mémoire.
Remarque : une libération excessive de mémoire peut également entraîner une grande quantité de temps en mode utilisateur du processeur, affectant la réactivité et la vitesse de traitement de Node.js. Par conséquent, nous devons veiller à éviter de libérer excessivement de la mémoire.
Lorsqu'il y a un grand nombre de mises à jour ou d'appels vers des bases de données, des API externes ou des systèmes de fichiers, le regroupement des requêtes ou le contrôle de la vitesse d'accès est également l'une des clés pour empêcher les applications Node.js de suspendu. . Dans Node.js, nous pouvons utiliser la bibliothèque de limitation ou l'API Quota pour contrôler le taux de requêtes afin d'éviter de surcharger la base de données ou le disque, ou de bloquer d'autres requêtes.
Node.js fournit des outils de surveillance pour nous aider à analyser l'état des applications et les données de performances, notamment des outils de surveillance intégrés à Node.js et des outils tiers. Par exemple, l'outil PM2 fourni avec Node.js peut être utilisé pour surveiller l'état des applications et les conditions de charge.
L'utilisation des E/S asynchrones dans Node.js présente des avantages importants : elle maximise l'utilisation de la puissance de traitement multicœur de la machine, améliorant ainsi les performances. Les E/S synchrones provoquent le blocage du thread jusqu'à ce que l'opération soit terminée, ce qui réduit la réactivité et les performances de Node.js.
Pour éviter que les applications Node.js ne se bloquent, nous devons éviter autant que possible d'utiliser des E/S synchrones et utiliser des opérations d'E/S asynchrones. Si des opérations d'E/S synchrones sont requises, elles doivent être effectuées dans des processus enfants, et le nombre de processus enfants doit être contrôlé pour éviter une utilisation excessive des ressources informatiques.
Résumé :
Le modèle monothread de Node.js peut facilement gérer une concurrence élevée et des requêtes à grande échelle, mais il existe également des défis. Pour éviter que les applications ne se bloquent, nous devons mettre en œuvre des techniques de codage et de débogage de haute qualité, utiliser des techniques de clustering, gérer la mémoire, contrôler les taux d'accès, utiliser des outils de surveillance et éviter les opérations d'E/S synchrones. Grâce aux mesures ci-dessus, nous pouvons améliorer efficacement les performances et la stabilité des applications Node.js et répondre aux besoins des utilisateurs.
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