Node.JS生产环境实践

最近生产环境用Node.js的项目越来越多,与Java\PHP传统技术还是有很多的不同。因此在此进行总结一下。

部署

使用集群

Node.JS是单线程,并且有最大内存使用限制1.5G(参考:node wiki)。因此无法自动充分利用多CPU核优势。
注:64位系统1.4G,32位则仅分配0.7G
但是Node.js有很多强大的进程管理器。比较推荐使用的是pm2,使用起来非常方便。通过指定pm2参数

...
"instances": 4, //进程数量 0为参考cpu核数量,-1是cpu核数-1
"exec_mode": "cluster",
...

可以让Node.JS分为多个子进程运行。另外pm2还有很多其他的优点,具体参考pm2官方文档

确保应用程序能够自动重新启动

  1. 使用进程管理器在应用程序(和 Node)崩溃时将其重新启动。
  2. 在操作系统崩溃时,使用操作系统提供的初始化系统重新启动进程管理器。还可以在没有进程管理器的情况下使用初始化系统。

使用pm2能够在应用程序崩溃后自动将应用程序拉起。具体参考pm2官方文档

使用反向代理

使用nginx做nodejs的代理,并提供静态文件服务。因为nginx是一个专门针对静态文件服务做过优化的开源Web服务器,这样可以让Node高效处理动态内容服务。

使用gzip压缩

通过gzip压缩,有助于显著降低响应主体的大小,从而提高Web应用程序的速度。在生产环境中的大流量网站,实施压缩的最佳位置是在反向代理层级。

程序设计

不要在web服务器里执行重型任务

Node服务器擅长处理IO密集型任务,不擅长CPU密集型任务。所以提升性能的关键是保证Node.js的事件处理线程不被阻塞,需要花长时间完成的任务交由其他节点服务器或单独进程进行处理

不使用同步函数

同步函数会阻止执行进程的运行,直至返回。虽然 Node 和许多模块提供函数的同步和异步版本,但是在生产环境中请始终使用异步版本。只有在初始启动时才适合使用同步函数。

正确进行日志记录

一般而言,从应用程序进行日志记录有两个原因:出于调试目的和出于记录应用程序活动目的(基本上就是除调试以外的其他所有事项)。通过使用 console.log()
或 console.err()在终端上显示日志消息是开发过程中的常见做法。但是,如果目标是终端或文件,这些函数就是同步的,因此,除非要将输出通过管道传到另一个程序,否则上述函数就不适合用于生产环境。
如果要对应用程序活动进行日志记录(例如,跟踪流量或 API 调用),请使用 WinstonBunyan 之类的日志记录库,而不要使用 console.log()
。要了解这两个库的详细对比,请参阅 StrongLoop 博客帖子 Comparing Winston and Bunyan Node.js Logging

正确处理异常

Node 将“error-first 回调”约定用于从异步函数返回错误,回调函数的第一个参数是错误对象,后续参数中包含结果数据。为了表明没有错误,可将 null 值作为第一个参数传递。回调函数必须相应地遵循“error-first”回调约定,以便有意义地处理错误。
在Express中,最佳做法是使用next()函数,通过中间件链来传播错误。最后通过error handler来处理。

// error handler
app.use((err, req, res, next) => {
    // render the error page
    errorLogger.error('server error:' + err);
    res.status(err.status || 500);
    res.send('error');
});

将 NODE_ENV 设置为“production”

NODE_ENV 环境变量指定运行应用程序的环境(通常是开发或者生产环境)。为了改进性能,最简单的方法是将 NODE_ENV 设置为“production”。
将 NODE_ENV 设置为“production”会使 Express:

  1. 高速缓存视图模板。
  2. 高速缓存从 CSS 扩展生成的 CSS 文件。
  3. 生成简短的错误消息。

测试表明仅仅这样做就可以使应用程序性能提高 3 倍多!

性能调优

Node.JS的性能调优需要深入了解Node.JS的垃圾回收与内存管理机制。
Node.JS构建于V8引擎智商,因此先了解v8引擎的内存管理机制,再研究底层原理,最后再研究Node开发中的内存管理与优化。
v8引擎

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