详解如何利用Nodejs构建多进程应用

对于如何利用Nodejs构建多进程应用，我们可以采用以下的攻略：

1. 为什么要构建多进程应用？

在Nodejs中，主进程只能利用单核CPU的资源，无法充分利用多核CPU的优势，因此，我们可以通过构建多进程应用来实现多核CPU资源的充分利用，提高Nodejs服务器的性能和并发能力。

2. Nodejs的进程模块

在Nodejs中，有一个内置的进程模块child_process，可以用来创建和控制子进程。其中，fork方法是一种常见的创建子进程的方式。

3. 示例1：使用child_process.fork创建子进程

假设我们的Nodejs应用需要执行一个比较耗时的任务，为了避免阻塞主进程，我们可以使用child_process.fork创建一个子进程来执行该任务。示例代码如下：

const http = require('http');
const { fork } = require('child_process');

const server = http.createServer((req, res) => {
  if (req.url === '/heavy-task') {
    const child = fork('child.js');
    child.on('message', (data) => {
      res.end(`result: ${data.result}`);
    });
    child.send({ task: 'heavy' });
  } else {
    res.end('Hello World!');
  }
});

server.listen(3000);
console.log('Server started: http://localhost:3000/');

其中，child.js是一个单独的Nodejs文件，它用来执行耗时任务。示例代码如下：

process.on('message', (msg) => {
  if (msg.task === 'heavy') {
    const result = doHeavyTask();
    process.send({ result });
  }
});

function doHeavyTask() {
  // 该函数模拟耗时任务的执行
  let result = 0;
  for (let i = 0; i < 1000000000; i++) {
    result += i;
  }
  return result;
}

在主进程中，当接收到/heavy-task请求时，我们创建一个子进程来执行child.js文件中的doHeavyTask函数，并监听child进程的message事件，等待子进程返回计算结果。当子进程计算完成后，会通过process.send方法将结果发送给主进程，主进程再将结果返回给客户端。

4. 示例2：使用cluster模块创建多个工作进程

除了使用子进程来实现多进程，我们还可以使用cluster模块来创建多个工作进程。cluster模块与child_process模块类似，但是它提供了更加高级和灵活的API，可以帮助我们更好地利用多核CPU的资源。下面是示例代码：

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

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`Master ${process.pid} is running`);

  // 衍生工作进程
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

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

  // 创建HTTP服务器
  const server = http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello World!');
  });

  // 启动服务器
  server.listen(3000, () => {
    console.log(`Worker ${process.pid} started`);
  });
}

在上面的代码中，我们通过os.cpus().length获取当前系统的CPU核心数量，并在主进程中衍生出对应数量的工作进程。每个工作进程都会创建一个HTTP服务器来处理客户端请求。当工作进程退出时，主进程会重新衍生一个新的工作进程来顶替它的工作。

5. 总结

以上就是利用Nodejs构建多进程应用的基本攻略。我们可以通过child_process模块或者cluster模块来创建和控制多个工作进程，并利用多核CPU资源来提高Nodejs服务器的并发能力和性能。