介紹

眾所周知，Node.js運(yùn)行在Chrome的JavaScript運(yùn)行時(shí)平臺(tái)上，我們把該平臺(tái)優(yōu)雅地稱之為V8引擎。不論是V8引擎，還是之后的Node.js，都是以單線程的方式運(yùn)行的，因此，在多核心處理器的系統(tǒng)中并不能發(fā)揮其最大的性能。

Node.js的cluster模塊

幸運(yùn)的是，Node.js給我們提供了cluster模塊，它可以生成多個(gè)工作線程來共享同一個(gè)TCP連接。

它是如何運(yùn)作的呢？

首先，Cluster會(huì)創(chuàng)建一個(gè)master，然后根據(jù)你指定的數(shù)量復(fù)制出多個(gè)server app（也被稱之為工作線程）。它通過IPC通道與工作線程之間進(jìn)行通信，并使用內(nèi)置的負(fù)載均衡來更好地處理線程之間的壓力，該負(fù)載均衡使用了Round-robin算法（也被稱之為循環(huán)算法）。

當(dāng)使用Round-robin調(diào)度策略時(shí)，master accepts()所有傳入的連接請(qǐng)求，然后將相應(yīng)的TCP請(qǐng)求處理發(fā)送給選中的工作線程（該方式仍然通過IPC來進(jìn)行通信）。

那如何來使用呢？

下面是一個(gè)最基本的例子：

var cluster = require('cluster'); 
var http  = require('http'); 
var os   = require('os');

var numCPUs = os.cpus().length;

if (cluster.isMaster) { 
 // Master:
 // Let's fork as many workers as you have CPU cores

 for (var i = 0; i < numCPUs; ++i) {
  cluster.fork();
 }
} else {
 // Worker:
 // Let's spawn a HTTP server
 // (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");
 }).listen(8080);
}

當(dāng)然，你可以指定任意數(shù)量的工作線程，線程的數(shù)量不僅限于CPU核心的數(shù)量，因?yàn)樗皇亲鳛橐粋€(gè)運(yùn)行在CPU上的子線程。

正如你所看到的，要使其正常運(yùn)行，你需要將你的代碼封裝到cluster的處理邏輯中，并添加一些額外的代碼來指定當(dāng)一個(gè)線程掛掉之后如何進(jìn)行處理。

使用PM2的方式

內(nèi)置的cluster

PM2內(nèi)部包含了所有上述的處理邏輯，因此你不必對(duì)代碼做任何修改。我們將上面的代碼還原成最原始的形式：

var http = require('http');

http.createServer(function(req, res) { 
 res.writeHead(200);
 res.end("hello world");
}).listen(8080);

然后在控制臺(tái)執(zhí)行：

$ pm2 start app.js -i 4

-i <number of workers>參數(shù)用來告訴PM2以cluster_mode的形式運(yùn)行你的app（對(duì)應(yīng)的叫fork_mode），后面的數(shù)字表示要啟動(dòng)的工作線程的數(shù)量。如果給定的數(shù)字為0，PM2則會(huì)根據(jù)你CPU核心的數(shù)量來生成對(duì)應(yīng)的工作線程。

不論什么情況下，保持你的apps一直運(yùn)行

如果任意一個(gè)工作線程掛掉了，不用擔(dān)心，PM2會(huì)立即將其重啟。當(dāng)然，你也完全可以在任何時(shí)候手動(dòng)重啟這些線程：

實(shí)時(shí)擴(kuò)展集群

任何時(shí)候，如果你需要增加工作線程的數(shù)量，可以通過pm2 scale <app name> <n>來對(duì)集群進(jìn)行擴(kuò)展。參數(shù)<n>指定工作線程的數(shù)量，被用來增加或減少集群數(shù)。你也可以通過pm2 scale app +3的方式來指定要增加多少工作線程。

在產(chǎn)品環(huán)境實(shí)現(xiàn)零停機(jī)更新

PM2的reload <app name>功能將依次重啟所有的工作線程。每一個(gè)線程會(huì)等待在新的線程創(chuàng)建之后才會(huì)被終止掉，因此，當(dāng)你在產(chǎn)品環(huán)境部署新的代碼時(shí)，server會(huì)不間斷地一直保持運(yùn)行。

使用gracefulReload功能可以達(dá)到相同的目的，不同的是它不會(huì)立即終止工作線程，而是通過IPC發(fā)送一個(gè)shutdown信號(hào)來關(guān)閉所有當(dāng)前的連接并處理一些自定義的任務(wù)，然后再優(yōu)雅地退出。如下面的代碼：

process.on('message', function(msg) { 
 if (msg === 'shutdown') {
  close_all_connections();
  delete_cache();
  server.close();
  process.exit(0);
 }
});

將PM2配置成自動(dòng)啟動(dòng)

想要PM2在服務(wù)器重啟后自動(dòng)運(yùn)行之前的應(yīng)用，可以先通過pm2 start啟動(dòng)你的應(yīng)用，然后執(zhí)行下面的命令：

pm2 save

這將在~/.pm2目錄下生成一個(gè)dump.pm2文件，里面描述了當(dāng)前PM2上運(yùn)行著的所有應(yīng)用。然后執(zhí)行命令：

pm2 startup [platform]

注意有必要添加可選參數(shù)platform以明確告知pm2當(dāng)前的系統(tǒng)環(huán)境。這樣，下次當(dāng)服務(wù)器重啟時(shí)，PM2會(huì)自動(dòng)運(yùn)行之前保存的應(yīng)用。

結(jié)論

Cluster模塊的功能非常強(qiáng)大，使用PM2會(huì)使它變得更加容易。在Node 0.10.x時(shí)代cluster.js還只是個(gè)試驗(yàn)品，但從Node 0.11.x開始已經(jīng)逐漸成熟并開始準(zhǔn)備正式發(fā)布，當(dāng)然也包括Node 0.12.x版本。強(qiáng)烈推薦使用最新版的Node.js和PM2，這些產(chǎn)品的貢獻(xiàn)者們一直在努力并使它們變得更好。

盡情享受PM2帶給Node.js集群操作的便利吧！

原文地址：https://keymetrics.io/2015/03/26/pm2-clustering-made-easy/

更多有關(guān)PM2的安裝和使用可以查看這里的文檔：http://pm2.keymetrics.io/docs/usage/quick-start/

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