在nodejs中使用cluster集群模块

Node.js的cluster模块是一个用于多进程处理的内置模块，它允许你轻松地创建一组共享同一个服务器端口的子进程（worker进程）。这些worker进程可以并行处理请求，从而充分利用多核CPU资源，提高应用程序的性能和可靠性。

cluster模块的基本概念 ​

• 主进程（Master）：负责管理所有的worker进程。
• worker进程：实际处理请求的工作进程，由主进程创建和管理。
• 负载均衡：cluster模块内置一个负载均衡器，采用Round-robin算法将请求分配给不同的worker进程。

使用cluster模块的基本步骤 ​

1. 引入cluster模块： ​

使用require('cluster')来引入cluster模块。

2. 判断当前进程类型： ​

使用cluster.isMaster判断当前进程是否为主进程，使用cluster.isWorker判断当前进程是否为worker进程。

3. 在主进程中创建worker进程： ​

如果当前进程是主进程，则使用cluster.fork()方法来创建worker进程。这个方法会复制主进程的上下文，并返回一个新的worker对象。

4. 在worker进程中启动服务器： ​

如果当前进程是worker进程，则在该进程中启动一个服务器程序（如HTTP服务器）。所有worker进程都会共享同一个服务器端口。

5. 监听事件： ​

主进程可以监听worker进程的各种事件，如online（worker进程已创建并成功运行）、exit（worker进程已退出）等。在监听到exit事件时，主进程可以重启一个新的worker进程以保持服务的可用性。

示例代码 ​

下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用cluster模块来创建一个多进程的Node.js应用程序：

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

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);

  // 创建与CPU核心数相同的worker进程数
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

  cluster.on('online', (worker) => {
    console.log(`worker进程 ${worker.process.pid} 已在线`);
  });

  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`worker进程 ${worker.process.pid} 已退出，退出码 ${code}，信号 ${signal}`);
    console.log('正在启动一个新的worker进程...');
    cluster.fork();
  });

} else {
  // worker进程代码
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('hello world\n');
  }).listen(8000);

  console.log(`worker进程 ${process.pid} 已启动，监听端口 8000`);
}

在这个示例中，主进程会根据CPU的核心数创建相应数量的worker进程。每个worker进程都会启动一个HTTP服务器并监听8000端口。当某个worker进程退出时，主进程会监听到exit事件并重启一个新的worker进程。

注意事项 ​

• 当使用cluster模块时，所有worker进程都会共享同一个服务器端口。这是通过主进程监听端口并将连接分配给不同的worker进程来实现的。
• worker进程之间是相互独立的，它们之间没有共享状态。因此，如果你的应用程序需要共享状态，你需要使用外部存储（如数据库或Redis）来实现。
• cluster模块提供了简单而强大的多进程处理能力，但它并不适用于所有场景。在决定使用cluster模块之前，请确保你的应用程序可以受益于多进程处理。