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Ce document utilise Manuel du site Web PHP chinois Libérer
稳定性: 2 - 不稳定
单个 Node 实例运行在一个线程中。为了更好的利用多核系统的能力,可以启动 Node 集群来处理负载。
在集群模块里很容易就能创建一个共享所有服务器接口的进程。
var cluster = require('cluster'); var http = require('http'); var numCPUs = require('os').cpus().length; if (cluster.isMaster) { // Fork workers. for (var 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 its a HTTP server http.createServer(function(req, res) { res.writeHead(200); res.end("hello world\n"); }).listen(8000); }
运行 Node 后,将会在所有工作进程里共享 8000 端口。
% NODE_DEBUG=cluster node server.js 23521,Master Worker 23524 online 23521,Master Worker 23526 online 23521,Master Worker 23523 online 23521,Master Worker 23528 online
这个特性是最近才引入的,大家可以试试并提供反馈。
还要注意,在 Windows 系统里还不能在工作进程中创建一个被命名的管道服务器。
child_process.fork
方法派生工作进程,所以它能通过 IPC 和父进程通讯,并相互传递句柄。
集群模块通过2种分发模式来处理连接。
第一种(默认方法,除了 Windows 平台)为循环式。主进程监听一个端口,接收新的连接,再轮流的分发给工作进程。
第二种,主进程监听 socket,并发送给感兴趣的工作进程,工作进程直接接收连接。
第二种方法理论上性能最高。实际上,由于操作系统各式各样,分配往往分配不均。列如,70%的连接终止于2个进程,实际上共有8个进程。
因为 server.listen()
将大部分工作交给了主进程,所以一个普通的 Node.js 进程和一个集群工作进程会在三种情况下有所区别:
server.listen({fd: 7})
由于消息被传回主进程,所以将会监听主进程里的文件描述符,而不是其他工作进程里的文件描述符 7。
server.listen(handle)
监听一个明确地句柄,会使得工作进程使用指定句柄,而不是与主进程通讯。如果工作进程已经拥有了该句柄,前提是您知道在做什么。
server.listen(0)
通常它会让服务器随机监听端口。然而在集群里每个工作进程 listen(0)
时会收到相同的端口。实际上仅第一次是随机的,之后是可预测的。如果你想监听一个特定的端口,可以根据集群的工作进程的ID生产一个端口ID 。
在 Node.js 或你的程序里没有路由逻辑,工作进程见也没有共享状态。因此,像登录和会话这样的工作,不要设计成过度依赖内存里的对象。
因为工作线程都是独立的,你可以根据需求来杀死或者派生而不会影响其他进程。只要仍然有工作进程,服务器还会接收连接。Node 不会自动管理工作进程的数量,这是你的责任,你可以根据自己需求来管理。
调度策略 cluster.SCHED_RR
表示轮流制,cluster.SCHED_NONE
表示操作系统处理。这是全局性的设定,一旦你通过 cluster.setupMaster()
派生了第一个工作进程,它就不可更改了。
SCHED_RR
是除 Windows 外所有系统的默认设置。只要 libuv 能够有效地分配 IOCP 句柄并且不产生巨大的性能损失,Windows 也会改为 SCHED_RR 方式。
cluster.schedulingPolicy
也可通过环境变量 NODE_CLUSTER_SCHED_POLICY
来更改。有效值为 "rr"
和 "none"
。
{Object}
execArgv
{Array} 传给可执行的 Node 的参数列表(默认=process.execArgv
)
exec
{String} 执行文件的路径。 (默认=process.argv[1]
)
args
{Array} 传给工作进程的参数列表(默认=process.argv.slice(2)
)
silent
{Boolean}是否将输出发送给父进程的 stdio。
(默认=false
)
uid
{Number} 设置用户进程的ID。 (See setuid(2)。)
gid
{Number} 设置进程组的ID。 (See setgid(2)。)
调用 .setupMaster()
(或 .fork()
) 方法后,这个 settings 对象会包含设置内容,包括默认值。
设置后会立即冻结,因为.setupMaster()
只能调用一次。
这个对象不应该被手动改变或设置。
{Boolean}
如果是主进程,返回 true。如果 process.env.NODE_UNIQUE_ID
未定义,isMaster
为 true
。
{Boolean}
如果不是主进程返回 true (和 cluster.isMaster
相反)。
worker
{Worker object}
当一个新的工作进程被分支出来,集群模块会产生 'fork' 事件。它可用于记录工作进程,并创建自己的超时管理。
var timeouts = []; function errorMsg() { console.error("Something must be wrong with the connection ..."); } cluster.on('fork', function(worker) { timeouts[worker.id] = setTimeout(errorMsg, 2000); }); cluster.on('listening', function(worker, address) { clearTimeout(timeouts[worker.id]); }); cluster.on('exit', function(worker, code, signal) { clearTimeout(timeouts[worker.id]); errorMsg(); });
worker
{Worker object}
分支出一个新的工作进程后,它会响应在线消息。当主线程接收到在线消息后,它会触发这个事件。'fork' 和 'online' 之间的区别在于,主进程分支一个工作进程后会调用 fork,而工作进程运行后会调用 emitted。
cluster.on('online', function(worker) { console.log("Yay, the worker responded after it was forked"); });
worker
{Worker object}
address
{Object}
工作进程调用 listen()
时,服务器会触发'listening'事件,同时也会在主进程的集群里触发。
事件处理函数有两个参数,worker
包含工作进程对象,address
包含以下属性:address
, port
和 addressType
。如果工作进程监听多个地址的时候,这些东西非常有用。
cluster.on('listening', function(worker, address) { console.log("A worker is now connected to " + address.address + ":" + address.port); });
addressType
是以下内容:
4
(TCPv4)
6
(TCPv6)
-1
(unix domain socket)
"udp4"
or "udp6"
(UDP v4 or v6)*
worker
{Worker object}
当一个工作进程的 IPC 通道关闭时会触发这个事件。当工作进程正常退出,被杀死,或者手工关闭(例如worker.disconnect())时会调用。
disconnect
和 exit
事件间可能存在延迟。 这些事件可以用来检测进程是否卡在清理过程中,或者存在长连接。
cluster.on('disconnect', function(worker) { console.log('The worker #' + worker.id + ' has disconnected'); });
worker
{Worker object}
code
{Number} 如果正常退出,则为退出代码.
signal
{String} 使得进程被杀死的信号名 (比如. 'SIGHUP'
)
当任意一个工作进程终止的时候,集群模块会触发 'exit' 事件。
可以调用 .fork()
重新启动工作进程。
cluster.on('exit', function(worker, code, signal) { console.log('worker %d died (%s). restarting...', worker.process.pid, signal || code); cluster.fork(); });
参见 <a rel="nofollow" href="https://nodejs.org/api/child_process.html#child_process_event_exit"">child_process event: 'exit'.
settings
{Object}
调用.setupMaster()
后会被触发。
settings
对象就是 cluster.settings
对象。
详细内容参见 cluster.settings
。
settings
{Object}
exec
{String} 执行文件的路径。 (默认=process.argv[1]
)
args
{Array}传给工作进程的参数列表(默认=process.argv.slice(2)
)
silent
{Boolean} 是否将输出发送给父进程的 stdio.
setupMaster
用来改变默认的 'fork' 。 一旦调用,settings值将会出现在cluster.settings
里。
注意:
改变任何设置,仅会对未来的工作进程产生影响,不会影响对目前已经运行的进程
工作进程里,仅能改变传递给 .fork()
的 env
属性。
以上的默认值,仅在第一次调用的时候有效,之后的默认值是调用 cluster.setupMaster()
后的值。
例如:
var cluster = require('cluster'); cluster.setupMaster({ exec: 'worker.js', args: ['--use', 'https'], silent: true }); cluster.fork(); // https worker cluster.setupMaster({ args: ['--use', 'http'] }); cluster.fork(); // http worker
仅能在主进程里调用。
env
{Object} 添加到子进程环境变量中的键值。
return {Worker object}
派生一个新的工作进程。
仅能在主进程里调用。
callback
{Function} 当所有工作进程都断开连接,并且关闭句柄后被调用。
cluster.workers
里的每个工作进程可调用 .disconnect()
关闭。
关闭所有的内部句柄连接,并且没有任何等待处理的事件时,允许主进程优雅的退出。
这个方法有一个可选参数,会在完成时被调用。
仅能在主进程里调用。
{Object}
对当前工作进程对象的引用。主进程中不可用。
var cluster = require('cluster'); if (cluster.isMaster) { console.log('I am master'); cluster.fork(); cluster.fork(); } else if (cluster.isWorker) { console.log('I am worker #' + cluster.worker.id); }
{Object}
存储活跃工作对象的哈希表,主键是 id
,能方便的遍历所有工作进程,仅在主进程可用。
当工作进程关闭连接并退出后,将会从 cluster.workers 里移除。这两个事件的次序无法确定,仅能保证从cluster.workers 移除会发生在 'disconnect'
或 'exit'
之后。
// Go through all workers function eachWorker(callback) { for (var id in cluster.workers) { callback(cluster.workers[id]); } } eachWorker(function(worker) { worker.send('big announcement to all workers'); });
如果希望通过通讯通道引用工作进程,那么使用工作进程的 id 来查询最简单。
socket.on('data', function(id) { var worker = cluster.workers[id]; });
一个 Worker 对象包含工作进程所有公开的信息和方法。在主进程里可用通过 cluster.workers
来获取,在工作进程里可以通过 cluster.worker
来获取。
{String}
每一个新的工作进程都有独立的唯一标示,它就是 id
。
当工作进程可用时,id
就是 cluster.workers 里的主键。
{ChildProcess object}
所有工作进程都是通用 child_process.fork() 创建的,该函数返回的对象被储存在 process 中。
注意,当 process
和 .suicide
不是 true
的时候,会触发 'disconnect'
事件,并使得工作进程调用 process.exit(0)
。它会保护意外的连接关闭。
{Boolean}
调用 .kill()
或 .disconnect()
后设置,在这之前是 undefined
。
worker.suicide
能让你区分出是自愿的还是意外退出,主进程可以根据这个值,来决定是否是重新派生成工作进程。
cluster.on('exit', function(worker, code, signal) { if (worker.suicide === true) { console.log('Oh, it was just suicide\' – no need to worry'). } }); // kill worker worker.kill();
message
{Object}
sendHandle
{Handle object}
这个函数和 child_process.fork() 提供的 send 方法相同。主进程里你必须使用这个函数给指定工作进程发消息。
在工作进程里,你也可以用 process.send(message)
。
这个例子会回应所有来自主进程的消息:
if (cluster.isMaster) { var worker = cluster.fork(); worker.send('hi there'); } else if (cluster.isWorker) { process.on('message', function(msg) { process.send(msg); }); }
signal
{String}发送给工作进程的杀死信号的名称
这个函数会杀死工作进程。在主进程里,它会关闭 worker.process
,一旦关闭会发送杀死信号。在工作进程里,关闭通道,退出,返回代码0
。
会导致 .suicide
被设置。
为了保持兼容性,这个方法的别名是worker.destroy()
。
注意,在工作进程里有process.kill()
,于此不同。
在工作进程里,这个函数会关闭所有服务器,等待 'close' 事件,关闭 IPC 通道。
在主进程里,发给工作进程一个内部消息,用来调用.disconnect()
会导致 .suicide
被设置。
注意,服务器关闭后,不再接受新的连接,但可以接受新的监听。已经存在的连接允许正常退出。当连接为空得时候,工作进程的 IPC 通道运行优雅的退出。
以上仅能适用于服务器的连接,客户端的连接由工作进程关闭。
注意,在工作进程里,存在 process.disconnect
,但并不是这个函数,它是 disconnect。
由于长连接可能会阻塞进程关闭连接,有一个较好的办法是发消息给应用,这样应用会想办法关闭它们。超时管理也是不错,如果超过一定时间后还没有触发 disconnect
事件,将会杀死进程。
if (cluster.isMaster) { var worker = cluster.fork(); var timeout; worker.on('listening', function(address) { worker.send('shutdown'); worker.disconnect(); timeout = setTimeout(function() { worker.kill(); }, 2000); }); worker.on('disconnect', function() { clearTimeout(timeout); }); } else if (cluster.isWorker) { var net = require('net'); var server = net.createServer(function(socket) { // connections never end }); server.listen(8000); process.on('message', function(msg) { if(msg === 'shutdown') { // initiate graceful close of any connections to server } }); }
工作进程结束,返回 true
, 否则返回 false
。
当工作进程通过 IPC 通道连接主进程时,返回 true
,否则 false
。工作进程创建后会连接到主进程。当disconnect
事件触发后会关闭连接。
message
{Object}
该事件和 child_process.fork()
所提供的一样。在主进程中您应当使用该事件,而在工作进程中您也可以使用 process.on('message')
。
例如,有一个集群使用消息系统在主进程中统计请求的数量:
var cluster = require('cluster'); var http = require('http'); if (cluster.isMaster) { // Keep track of http requests var numReqs = 0; setInterval(function() { console.log("numReqs =", numReqs); }, 1000); // Count requestes function messageHandler(msg) { if (msg.cmd && msg.cmd == 'notifyRequest') { numReqs += 1; } } // Start workers and listen for messages containing notifyRequest var numCPUs = require('os').cpus().length; for (var i = 0; i < numCPUs; i++) { cluster.fork(); } Object.keys(cluster.workers).forEach(function(id) { cluster.workers[id].on('message', messageHandler); }); } else { // Worker processes have a http server. http.Server(function(req, res) { res.writeHead(200); res.end("hello world\n"); // notify master about the request process.send({ cmd: 'notifyRequest' }); }).listen(8000); }
和 cluster.on('online')
事件类似, 仅能在特定工作进程里触发。
cluster.fork().on('online', function() { // Worker is online });
不会在工作进程里触发。
address
{Object}
和 cluster.on('listening')
事件类似, 仅能在特定工作进程里触发。
cluster.fork().on('listening', function(address) { // Worker is listening });
不会在工作进程里触发。
和 cluster.on('disconnect')
事件类似, 仅能在特定工作进程里触发。
cluster.fork().on('disconnect', function() { // Worker has disconnected });
code
{Number} 正常退出时的退出代码.
signal
{String} 使得进程被终止的信号的名称(比如 SIGHUP
)。
和cluster.on('exit')
事件类似, 仅能在特定工作进程里触发。
var worker = cluster.fork(); worker.on('exit', function(code, signal) { if( signal ) { console.log("worker was killed by signal: "+signal); } else if( code !== 0 ) { console.log("worker exited with error code: "+code); } else { console.log("worker success!"); } });
和 child_process.fork()
事件类似。
工作进程里,你也可以用 process.on('error')
。