【NODE.JS】多进程架构（一）——基本概念

nodejs遵循的是单线程单进程的模式

它是基于事件驱动、异步非阻塞模式的。

• Node的单线程是指JS的引擎只有一个实例，且在nodejs的主线程中执行，同时node以事件驱动的方式处理IO等异步操作。
• Node的单线程模式，只维持一个主线程，大大减少了线程间切换的开销，但是会有多个worker线程，用于执行异步操作。
• Node的单线程使得在主线程不能进行CPU密集型操作，否则会阻塞主线程。
• 对于CPU密集型操作，在node中通过 child_process 可以创建独立的子进程，父子进程通过IPC通信，子进程可以是外部应用也可以是node子程序，子进程执行后可以将结果返回给父进程。

目录

Master-Worker模式

创建子进程

进程间通信

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Master-Worker模式

Node提供了 child_process 模块，同时提供了 child_process.fork() 函数实现进程复制。

Master-Worker模式

• Master只负责调度和管理进程
• Worker只负责具体的业务处理

典型的分布式架构中用于并行处理业务的模式，具备较好的可伸缩性和稳定性。

通过fork() 复制的进程都是一个独立的进程，这个进程具有着独立而全新的V8实例。

它至少需要30ms启动和至少10MB的内存。为此fork()进程是昂贵的。

好在Node通过事件驱动的方式在单线程上解决了大并发的问题，这里启动多个进程只是为了充分将CPU资源利用起来，而不是为了解决并发问题。

创建子进程

spawn() 与 exec()、execFile()不同的是，后两者创建时可以指定timeout属性设置超时事件，一旦创建的进程运行超过设定的时间将会被杀死。

exec() 与 execFile() 不同的时，exec() 适合执行已有的命令，execFile() 适合执行文件

var cp = require('child_process');
cp.spawn('node', ['worker.js']);
 
cp.exec('node worker.js', fucntion (err, stdout, stderr){
    // funciton
});
 
cp.execFile('worker.js', function (err, stdout, stderr){
    // funciton
});
 
cp.fork('./worker.js');

 

进程间通信

通过fork() 或者其他API，创建子进程后，为了实现父子进程之间的通信，父子进程之间将会创建IPC通道并使用message和send()传递消息。

IPC —— Inter-Process Communication，进程间通信。

目的是为了让不同的进程能够相互访问资源并进行协调工资，Node使用的技术是管道（pipe）技术 （着仅仅是字面上的称呼，和传统的不一样，具体细节实现由libuv提供）

 在Windows下由命名管道（named pipe）实现，Linux则使用 Unix Domain Socket 实现。表现在应用层上的进程间通信只有简单的message事件和send()方法。

只有启动的子进程是Node进程时，子进程才会根据环境变量去连接IPC通道，对于其他类型的子进程则无法实现进程间通信，除非其他进程也按约定去连接这个已经创建好的IPC通道。