浅谈node中的cluster集群

Node.js中的cluster模块可以帮助我们建立一个多进程的服务器应用，有效地利用多核的CPU资源，提升Node.js的性能以及可靠性。在这篇文章中，我们将会详细讨论如何使用cluster模块来建立一个集群服务器，并且给出两个示例。

Cluster模块概述

cluster模块是Node.js内置的模块之一，它提供了一个简单易用的方式来在多个进程之间共享服务器端口，这样可以为单个Node.js进程建立一个负载均衡集群。它的使用方式非常简单，只需要使用 require('cluster') 来引入即可。Cluster模块提供了以下几个API：

• cluster.fork(): 创建一个worker进程。
• cluster.isMaster: 判断当前进程是否为主进程。
• cluster.worker: 如果当前进程是worker进程，返回对应的worker对象；否则返回null。
• cluster.workers: 返回当前所有的worker对象。

建立Cluster服务器

基于cluster模块，我们可以很容易地建立一个多进程的HTTP服务器。下面是一个简单的例子：

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

if (cluster.isMaster) {
  // Fork workers.
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`worker ${worker.process.pid} died`);
  });

} else {
  // Workers can share any TCP connection
  // In this case it is an HTTP server
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('hello world\n');
  }).listen(8000);

  console.log(`Worker ${process.pid} started`);
}

这个例子中，我们首先判断当前进程是否为主进程，如果是的话，我们就根据CPU数量创建多个worker进程。然后我们对每个worker进行监听，监听它的退出事件，在退出时我们可以利用这个事件来进行一些额外的处理。如果当前进程不是主进程，我们就创建一个HTTP服务器，监听8000端口，并返回一个hello world字符串。

建立Socket.IO服务器

除了HTTP服务器以外，我们也可以使用cluster模块来建立一个Socket.IO服务器，这种服务器可以处理实时通信和推送消息等需求。示例代码如下：

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

if (cluster.isMaster) {
  // Fork workers.
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`worker ${worker.process.pid} died`);
  });

} else {
  const server = http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('hello world\n');
  });

  const socketIO = io.listen(server);

  socketIO.sockets.on('connection', (socket) => {
    console.log(`worker ${process.pid} client connected`);

    socket.on('disconnect', () => {
      console.log(`worker ${process.pid} client disconnected`);
    });
  });

  server.listen(8000);

  console.log(`Worker ${process.pid} started`);
}

这个示例中，我们跟上一个示例非常类似，只不过我们使用了Socket.IO来替换HTTP服务器，同时我们在cluster worker中也监听了socket连接和断开事件，以便在客户端连接和断开的时候可以在控制台上输出日志。

总结

在本文中，我们简要介绍了Node.js中的cluster模块，并给出了两个示例来建立一个HTTP服务器和一个Socket.IO服务器。如果你需要建立一个需要处理大量请求的服务器应用，建议你采用这种多进程集群的方式，以便充分利用多核CPU对服务器性能的提升。