使用cluster 將自己的Node伺服器擴展為多執行緒伺服器_node.js

用nodejs的朋友都有了解，node是單線程的，也就是說跑在8核CPU上，只能使用一個核的算力。
單執行緒一直是node的一個詬病，但隨著0.6版本中引入cluster之後，這個情況則得到了改變，開發人員可以依靠cluster很輕鬆的將自己的Node伺服器擴展為多執行緒伺服器了。

什麼是Cluster

cluster是node提供的一個多線程庫，用戶可以使用它來創建多個線程，線程之間共享一個監聽端口，當有外部請求這個端口時，cluster會將請求轉發到隨機線程裡。因為每個node線程都會佔用幾十兆的內存，所以不能像php那樣對每個請求創建一個線程，一般來說創建的線程數最多都不會超過cpu的核心數。

複製程式碼 程式碼如下:

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

if (cluster.isMaster) {
  // Fork workers.
  for (var i = 0; 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 its a HTTP server
  http.createServer(function(req, res) {
    res.writeHead(200);
    res.end("hello worldn");
  }).listen(8000);
}

如以上程式碼所示，程式執行時期cluster.isMaster會被設定為true，當呼叫cluster.fork()之後，程式會建立一個線程，並重新運行，這時cluster.isMaster就被設定為false了。我們主要透過這個變數來判斷當前線程是不是子線程的。

也可以注意到，每個子執行緒被建立之後，都會監聽8000埠而不會引起衝突，這就是cluster共享埠的功能了。

執行緒之間的通訊

當執行緒被創建之後，他們彼此之間是沒有共享記憶體或資料的。所有的資料交換只能透過worker.send和worker.on('message',handler)在主執行緒處理，下面列舉一個廣播系統的實例。

複製程式碼 程式碼如下:

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

if (cluster.isMaster) {

  var workers=[];
  //新建worker
  function newWorker(){
    var worker=cluster.fork();

    //監聽訊息，若type為broadcast的話，則認定為廣播
    worker.on('message', function(msg) {
      if(msg.type=='broadcast'){
        var event=msg.event;
        //傳送此條廣播給所有worker
        workers.forEach(function(worker){
          worker.send(event);
        })
      }
    });
    return worker;
  }

  for (var i = 0; i     workers.push(newWorker());
  }

    cluster.on('online',function(worker){
        console.log('worker %d is online',worker.id);
    })
} else {
  var worker=cluster.worker;

  //廣播就是傳送一個type為broadcast的訊息，event就是廣播內容
  worker.broadcast=function(event){
    worker.send({
      type:'broadcast',
      event:event
    });
  }

  //這裡用worker.on似乎不能監聽到回傳的訊息
  process.on('message',function(event){
    console.log('worker: ' worker.id ' recived event from ' event.workerId);
  })

  //發送廣播
  worker.broadcast({
    message:'online',
    workerId:worker.id
  })
}

需要注意的問題

在上面也提到，執行緒之間是不能共享資料的，所有的資料交換只能透過執行緒之間的通訊來交換。而且交換的資料都是可序列化的，所以函數，檔案描述子和HttpResponse之類的東西都不能傳遞。

如果使用cluster，則需要在程式設計的時候考慮到資料交換的問題，我自己的做法就是將類似session的這些資料都存放在redis裡，每個執行緒都做好存取的工作，所有的資料都不放在node記憶體裡。

最後一點，cluster目前還被Node官方標記為Experimental狀態，api在未來或許會改變。