優化Node.js Web應用程式運行速度的10個技巧

Node.js 受益於它的事件驅動和非同步的特徵，已經很快了。但是，在現代網路中只是快是不行的。如果你打算用 Node.js 開發你的下一個Web 應用程式的話，那麼你就應該無所不用其極，讓你的應用更快，異常的快。本文將介紹 10 條，經過檢驗得知可大幅提升 Node 應用的技巧。廢話不多說，讓我們逐一來看看。

1. 並行

創建 Web 應用的時候，你可能要多次呼叫內部 API 來取得各種資料。比如說，假設在 Dashboard 頁面上，你要執行下面這幾個呼叫:

使用者資訊 -getUserProfile().

當前活動 -getRecentActivity().

訂閱內容 -getSubscriptions().

通知內容 -getNotifications().

為了拿到這些訊息，你應該會為每個方法建立獨立的中間件，然後將它們連結到 Dashboard 路由上。不過問題是，這些方法的執行是線性的，在上一個沒結束前下一個不會開始。可行解決案是並行調用它們。

如你所知由於非同步性，Node.js 非常擅長並行呼叫多個方法。我們不能暴殄天物。我上面提到的那些方法沒有依賴性，所以我們可以並行執行它們。這樣我們可以削減中間件數量，大幅提高速度。

我們可以用async.js來處理並行，它是一個專門用來調教 JavaScript 非同步的 Node 模組。下面程式碼示範怎樣用 async.js 並行呼叫多個方法的:

複製程式碼程式碼如下:

function runInParallel() {

  async.parallel([

    getUserProfile,

    getRecentActivity,

    getSubscriptions,

    getNotifications

  ], function(err, results) {

    //This callback runs when all the functions complete

  });

}

如果你想更深入了解 async.js ，請移步它的 GitHub 頁面。

2. 非同步

根據設計 Node.js 是單線程的。基於這一點，同步程式碼會堵塞整個應用程式。比如說，多數的檔案系統 API 都有它們的同步版本。下面程式碼示範了檔案讀取的同步和非同步兩種操作:

複製程式碼程式碼如下:

// Asynchronous
fs.readFile('file.txt', function(err, buffer) {
var content = buffer.toString();
});

// Synchronous
var content = fs.readFileSync('file.txt').toString();

不過要是你執行那種長時間的阻塞操作，主執行緒就會被阻塞到這些操作完成為止。這大大降低你應用的效能。所以，最好確保你的程式碼裡用的都是非同步版本 API，最起碼你應該在效能節點異步。而且，你在選用第三方模組的時候也要很小心。因為當你想辦法把同步操作從你程式碼中剔除之後，一個外部函式庫的同步呼叫會讓你前功盡棄，降低你的應用效能。

3. 快取

如果你用到一些不常變化的數據，你應該把它們快取起來，改善效能。比如說，下面的程式碼是獲取最新貼文並顯示的例子:

複製程式碼程式碼如下:

var router = express.Router();

router.route('/latestPosts').get(function(req, res) {
Post.getLatest(function(err, posts) {
    if (err) {
      throw err;
    }

res.render('posts', { posts: posts });
});
});

如果你不常發的話，你可以把貼文清單快取起來，然後一段時間之後再把它們清理掉。例如，我們可以用Redis模組來達到這個目的。當然，你必須在你的伺服器上裝 Redis。然後你可以用叫做 node_redis的客戶端來儲存鍵/值對。下面的範例示範我們怎麼快取貼文:

複製程式碼程式碼如下:

var redis = require('redis'),
client = redis.createClient(null, null, { detect_buffers: true }),
router = express.Router();

router.route('/latestPosts').get(function(req,res){
client.get('posts', function (err, posts) {
    if (posts) {
      return res.render('posts', { posts: JSON.parse(posts) });
    }

    Post.getLatest(function(err, posts) {
      if (err) {
        throw err;
      }

      client.set('posts', JSON.stringify(posts));
      res.render('posts', { posts: posts });
    });
});
});

看到了吧，我們先檢查 Redis 緩存，看看是否有貼文。如果有，我們從快取中拿這些貼文清單。否則我們就檢索資料庫內容，然後把結果快取。此外，在一定時間之後，我們可以清理 Redis 緩存，這樣就可以更新內容了。

4. gzip 壓縮

開啟 gzip 壓縮對你的 Web 應用會產生巨大影響。當一個 gzip 壓縮瀏覽器請求某些資源的時候，伺服器會在回應傳回瀏覽器之前進行壓縮。如果你不用 gzip 壓縮你的靜態資源，瀏覽器拿到它們可能會花費更長時間。

在 Express 應用中，我們可以用內建 express.static() 中介軟體來處理靜態內容。此外，也可以用 compression 中介軟體壓縮和處理靜態內容。以下是使用例:

複製程式碼程式碼如下:

var compression = require('compression');

app.use(compression()); //use compression
app.use(express.static(path.join(__dirname, 'public')));

5. 如果可以，在用客戶端渲染

現在有超多功能強勁的客戶端 MVC/MVVM 框架，比如說AngularJS,Ember,Meteor, 等等，建立一個單一頁面應用變得非常簡單。基本上，你只要公開一個 API，回傳JSON回應給客戶端就可以了，而不需要在服務端渲染頁面。在客戶端，你可以用框架來組織 JSON 然後把它們顯示在 UI 上。服務端只發送 JSON 回應可以節省頻寬，改善效能，因為你不需要在每個回應裡面都回傳佈局標記了，對吧，你只需要回傳純 JSON，然後在客戶端渲染它們。

看下我的這個教學，它是關於怎麼用 Express 4 公開一個 RESTful APIs的。我還寫了另一篇教學，示範如何把這些 APIs 和 AngularJS 結合起來。

6. 不要在 Sessions 儲存太多資料

典型的Express頁面應用， Session 資料預設是保存在記憶體中的。當你把太多資料保存在 Session 的時候，會導致伺服器開銷顯著增大。所以，要嘛你切換到別的儲存方式來保存 Session 數據，要嘛盡量減少儲存在 Session 中的資料量。

比方說，當使用者登入你的應用程式的時候，你可以只在 Session 中保存他們的 ID 而不是整個使用者資料物件。還有，對於那些你能夠從 id 拿到物件的查詢，你應該會喜歡用MongoDB或Redis來儲存 session 資料。

7. 最佳化查詢

假設你有個博客，你要在主頁上顯示最新貼文。你可能會透過Mongoose這樣取資料:

複製程式碼程式碼如下:

Post.find().limit(10).exec(function(err, posts) {

  //send posts to client

});

不過問題是 Mongoose 的 find() 方法會把物件的所有欄位都查詢出來，而許多欄位在首頁上並不要求。比如說，commentsis 儲存的是特定貼文的回應。我們不需要顯示文章回复，所以我們可以在查詢的時候把它給剔除掉。這無疑會提高速度。可以像這樣最佳化上面那條查詢:

複製程式碼程式碼如下:

Post.find().limit(10).exclude('comments').exec(function(err, posts) {

  //send posts to client

});

8. 用標準的 V8 方法

集合上的一些操作，例如 map，reduce，和 forEach 不一定支援所有瀏覽器。我們可以透過前台的庫解決部分瀏覽器相容性問題。但對於 Node.js，你要確切知道 Google 的V8 JavaScript 引擎支援哪些操作。這樣，你就可以在服務端直接用這些內建方法來操作集合了。

9. 在 Node 前面用 Nginx

Nginx是個微小型輕量 Web 伺服器，用它可以降低你的Node.js伺服器的負載。你可以把靜態資源配置到 nginx 上，而不是在 Node 上。你可以在 nginx 上用 gzip 壓縮回應，讓所有的回應都變得更小。所以，如果你有個正在營運的產品，我覺得你應該會想用 nginx 來改善運行速度的。

10. 打包 JavaScript

最後，你還可以大幅提高頁面應用程式速度，透過把多個 JS 檔案打包。當瀏覽器在頁面渲染中碰到 <script> 元素的時候會被阻塞，直到拿到這個腳本才繼續運作(除非設定了非同步屬性)。例如，如果你的頁面有五個 JavaScript 文件，瀏覽器會發出五個獨立的 HTTP 請求來取得他們。如果把這五個檔案壓縮打包成一個，整體效能將可以大幅提升。 CSS 文件也是一樣。你可以用諸如 Grunt/Gulp 這樣的編譯工具來包裝你的資源檔案。 </script>

結論

上面 10 個技巧肯定可以提高你的 Web 應用的速度的。不過，我知道還有改善和優化的空間。如果你有任何改善性能的技巧的話，在回覆裡告訴我。

謝謝閱讀！