单机上搭建 Node 集群

Question

配置 Node 集群需要复制进程，而且通过主从模式并行处理业务。主进程不负责具体的业务处理，而是负责调度或管理工作进程，它是趋向于稳定的。工作进程负责具体的业务处理。

关于本 Node 进程的介绍请看 Node.js 中文网 。

复制进程

child_process.fork() 方法是专门用于衍生新的 Node.js 进程。

重要的是要记住，衍生的 Node.js 子进程独立于父进程，但两者之间建立的 IPC 通信通道除外。 每个进程都有自己的内存，带有自己的 V8 实例。 由于需要额外的资源分配，因此不建议衍生大量的 Node.js 子进程。

// master.js 文件
const fork = require('child_process').fork;
const cpus = require('os').cpus();
const net = require('net')

const list = []
for (let i = 0; i < cpus.length; i++) {
  const child = fork('./worker.js')
  list.push(child)
}

const server = net.createServer()

server.listen(8080, () => {
  list.forEach(child => {
    child.send('server', server)
  })
  server.close()
})

如果 Node.js 进程是通过进程间通信产生的，那么， process.send() 方法可以用来给父进程发送消息。 接收到的消息被视为父进程的 ChildProcess 对象上的一个 'message' 事件。

// worker.js 文件
const http = require('http')
const process = require('process')

const server = http.createServer(
  (req, res) => {
    res.writeHead(200, {
      'Content-Type': 'text/plain',
    })
    res.end(`handle by child ${process.pid}`)
  }
)


process.on('message', (m, tcp) => {
  if (m === 'server') {
    // 建立新的 TCP 流时会触发此事件
    tcp.on('connection', socket => {
      // 让工作进程去处理连接请求
      server.emit('connection', socket)
    })
  }
})

'connection' 事件，建立新的 TCP 流时会触发此事件。用户也可以显式触发此事件，以将连接注入 HTTP 服务器。

通过 node master 启动主进程文件，主进程发送完句柄并关闭监听。多个子进程可以同时监听相同
端口。这个服务器端套接字可以被不同的进程复用。

我们独立启动的进程中，TCP 服务器端 socket 套接字的文件描述符并不相同，导致监听到相同的端口时会抛出异常。

由于独立启动的进程互相之间并不知道文件描述符，所以监听相同端口时就会失败。但对于 send() 发送的句柄还原出来的服务而言，它们的文件描述符是相同的，所以监听相同端口不会引起异常。

多个应用监听相同端口时，文件描述符同一时间只能被某个进程所用。换言之就是网络请求向服务器端发送时，只有一个幸运的进程能够抢到连接，也就是说只有它能为这个请求进行服务。这些进程服务是抢占式的。

句柄

句柄是一种可以用来标识资源的引用，它的内部包含了指向对象的文件描述符。

套接字

TCP 用主机的 IP 地址加上主机上的端口号作为 TCP 连接的端点，这种端点就叫做套接字（socket）或插口。