Node学习记录： cluster模块

在如今机器的CPU都是多核的背景下，Node的单线程设计已经没法更充分的"压榨"机器性能了。所以从v0.8开始，Node新增了一个内置模块——“cluster”，故名思议，它可以通过一个父进程管理一坨子进程的方式来实现集群的功能。

cluster 的功能是生成与当前进程相同的子进程,并且允许父进程和子进程之间共享端口。
Node.js 的另一个核心模块child_process 也提供了相似的进程生成功能,但最大的区别在于 cluster 允许跨进程端
口复用,给我们的网络服务器开发带来了很大的方便 。

var cluster = require('cluster');
var http = require('http');
var numCPUs = require('os').cpus().length; // 获取CPU的个数
 
if (cluster.isMaster) {
    for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
        cluster.fork();
    }
 
    cluster.on('exit', function(worker, code, signal) {
        console.log('worker ' + worker.process.pid + ' died');
    });
} else {
    http.createServer(function(req, res) {
        res.writeHead(200);
        res.end("hello world\n");
    }).listen(8000);
}

通过isMaster属性，判断是否Master进程，是则fork子进程，否则启动一个server。每个HTTP server都能监听到同一个端口。
但是在实际项目中，我们的启动代码一般都已经封装在了app.js中，要把整块启动逻辑嵌在上面的if else中实在不优雅。 所以，我们可以这样：

var cluster = require('cluster');
var numCPUs = require('os').cpus().length;
 
if (cluster.isMaster) {
    for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
        cluster.fork();
    }
    // 其它代码
    
} else {
    require("./app.js");
}

简单之处就在于原本的应用逻辑根本不需要知道自己是在集群还是单边。（当然，如果应用在内存中维护了某些状态，比如session，就需要运用某些机制来共享了，这里不详说）

而 Node.js 官方 Cluster 模块中包含一段简介：

单个 Node.js 实例在单线程环境下运行。为了更好地利用多核环境，用户有时希望启动一批 Node.js 进程用于加载。
集群化模块使得你很方便地创建子进程，以便于在服务端口之间共享。

Cluster 是什么?

• 在服务器上同时启动多个进程
• 每个进程里都跑的是同一份源代码（好比把以前一个进程的工作分给多个进程去做）
• 更神奇的是，这些进程可以同时监听一个端口（具体原理推荐阅读 @DavidCai1993 这篇 Cluster 实现原理）。
• 负责启动其他进程的叫做 Master 进程，他好比是个『包工头』，不做具体的工作，只负责启动其他进程。
• 其他被启动的叫 Worker 进程，顾名思义就是干活的『工人』。它们接收请求，对外提供服务。
• Worker 进程的数量一般根据服务器的 CPU 核数来定，这样就可以完美利用多核资源。workers = Number(process.argv[2] || require('os').cpus().length);

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', function(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(function(req, res) {
    res.writeHead(200);
    res.end("hello world\n");
  }).listen(8000);
}

参考：

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解读Node.js的cluster模块
通过源码解析 Node.js 中 cluster 模块的主要功能实现
nodejs开发指南
cluster模块