5.Node异步事件发布/订阅,队列处理雪崩问题。

在上一篇《Node异步编程的难点》中讲解的异步的问题,但与问题相比,解决方案总是更多。

事件发布/订阅模式events

事件监听模式是一种广泛用于异步编程的模式,是回调函数的事件化,又称为发布/订阅模式

  • Node自身提供的events模块是发布订阅模式的一个简单的实现,Node中部分模块都继承自它。
  • 侦听器

事件发布与订阅模式可以实现一个事件与多个回调函数的关联,这些回调函数又称为侦听器

通过emit()发布事件后,消息会立即传递给当前事件的所有侦听器。

var events = require('events');
var emitter = new events();
emitter.on('eventName', (msg) => { console.log(msg) });
emitter.on('eventName', (msg) => { console.log(msg+' world') });
emitter.emit('eventName', 'Hello')
//Hello
//Hello world

侦听器可以灵活的添加删除,使得事件和具体处理逻辑之间可以很轻松的关联和解耦。

**接着上面**
var callback = (msg) => {console.log(msg)};
emitter.on('eventName', callback);
emitter.listenerCount('eventName')//获取事件个数 
//3
emitter.removeListener('eventName',callback)//移除指定侦听器。
emitter.listenerCount('eventName')
//2

侦听器模式也是一种钩子机制,利用钩子导出内部数据或者状态给外部调用者。

理解异步关联events

事件发布/订阅模式本身没有同步和异步调用的问题,但在Node中,emit()调用多半是伴随事件循环而异步触发的,所以说它广泛应用在异步编程。

events基于健壮性的额外处理细节点(规范要求)

对一个事件添加侦听器数量等于10个时,会抛出一条警告。

这和Node自身单线程运行有关,设计者认为侦听器太多可能导致
内存泄漏emitter.setMaxListeners(0);可以将这个限制去掉。另一方
面,时间发布会引起一系列侦听器执行,相关事件的侦听器过多,
也可能存在过多占用CPU的情景。

为了处理异常,EventEmitter对象对error事件进行了特殊对待。

如果运行期间的错误触发了error事件,EventEmitter会检查是否有对error事件添加过侦听器。如果添加了,这个错误将交由侦听器处理,否则错误将会作为异常抛出。如果外部没有捕获异常,将会引起线程退出,一个健壮性的EventEmitter实例应该对error事件做处理。

1. 继承events模块

继承EventEmitter类很简单,下面是Stream对象继承EventEmitter例子:

var events = require('events');
function Stream(){
    events.EventEmitter.call(this); 
}
util.inherits(Stream,events.EventEmitter)

Node在util模块中封装了继承的方法,所以此处可以很便利地调用。开发者可以通过这样来继承EventEmitter类,利用时间机制解决业务问题。在node提供的核心模块中,有近半数都继承自EventEmitter

2. 利用事件队列解决雪崩问题

通过once()方法添加的侦听器只能执行一次,在执行之后,就会将它与事件的关联移除。依据once()的特性可以帮助我们过滤掉一些重复性的事件响应。

雪崩问题
在计算机中,缓存由于存放在内存中,访问速度十分块,常常用于加速数据访问,让绝大数的请求不必重复去做一些低效的数据读取。所谓雪崩问题,就是在高效访问量、大并发量的情况下缓存失效的情景,此时大量的请求同时涌入数据库中,数据库无法同时承受如此大的查询请求,进而往前影响到网站整体的响应速度。

以下是一条数据库查询语句的调用:

var select = function(callback){
    db.select('SQL', function(results){
      callback(results)
});
};

如果站点刚好启动,这时缓存中是不存在数据的,而如果访问量巨大,同义句SQL会被发送到数据库中反复查询,会影响服务的整体性能。
一种方案是添加一个状态锁,相关代码如下:

var status = 'ready';
var select = function (callback) {
  if (status === "ready") {
    status = "pending";
    db.select('SQL', function (results) {
      status = "ready"
      callback(results)
    });
  };
};

但是在这种情况下,连续多次调用select()时,只有第一次调用的生效的,后续的select()是没有数据服务的,这个时候可以引入事件队列,相关代码如下:

var proxy = new events.EventEmitter();
var status = 'ready';
var select = function (callback) {
  proxy.once('selected', callback);
 **这里会因为存在侦听器过多引发的警告,需要调用`setMaxListeners(0)`一处掉警告,或者设更大的警告阀值。**
  if (status === "ready") {
    status = "pending";
    db.select('SQL', function (results) {
      proxy.emit('select',results);
      status = "ready"
    });
  }
}
  • 这里使用了once()方法将所有请求的回调都压入事件队列中,利用其执行一次就会将监视器移除的特点,保证每一个回调只会被执行一次。
  • 对于相同的SQL语句,保证在同一个查询开始到借宿的过程中永远只有一次。
  • SQL在进行查询时,新到来的相同调用秩序在队列中等待数据就绪即可,一旦查询结束,得到的结果可以被这些调用共同使用。
  • 这种方式能节省重复的数据库调用产生的开销。由于Node单线程执行的原因,此处无需单行状态同步问题。

这种方式其实也可以应用到其他远程调用的场景中,及时外部没有缓存策略,也能有效约重复开销。

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