是啥让 Node.js 比 Apache 更具可扩展性？

Posted 2023-02-23

【中文标题】是啥让 Node.js 比 Apache 更具可扩展性？

【英文标题】：What specifically makes Node.js more scalable than Apache?是什么让 Node.js 比 Apache 更具可扩展性？

【发布时间】：2013-05-10 20:11:05

【问题描述】：

说实话，我还没有完全理解它——我什至理解 Node.js 是如何工作的，作为使用事件模型的单线程。我只是不明白这比 Apache 好，以及如果它是单线程的，它是如何水平扩展的。

【参考方案1】：

我发现 Tomislav Capan 的这篇博文解释得很好：Why The Hell Would I Use Node.js? A Case-by-Case Introduction

与 Apache 相比，我对 Node 0.10 要点的解释：

好的部分

Node.js 避免为每个请求启动线程

，或者不需要像 Apache 那样处理对一组线程的请求池。因此，它处理请求的开销更少，并且擅长快速响应。

Node.js 可以将请求的执行委托

给单独的组件，并专注于新的请求，直到委托的组件返回处理结果。这是异步代码，由事件模型实现。 Apache 在池中串行执行请求，并且当其模块之一只是在等待任务完成时无法重用线程。然后，Apache 将对请求进行排队，直到池中的线程再次可用。

Node.js 使用 JavaScript

，因此在传递和操作从 MongoDB 等外部 Web API 源检索到的 JSON 时非常快，从而减少了每个请求所需的时间。 Apache 模块（如 php）可能需要更多时间，因为它们无法有效地解析和操作 JSON，因为它们需要marshalling 来处理数据。

坏处

注意：下面列出的大部分不好的部分将在即将发布的 0.12 版本中得到改进，请注意。

Node.js 不擅长计算密集型任务

，因为每当它执行长时间运行的操作时，由于它的单线程，它会将所有其他传入请求排队。 Apache 通常会有更多可用线程，并且操作系统会在这些线程之间巧妙而公平地安排 CPU 时间，仍然允许处理新线程，尽管速度会慢一些。除非 Apache 中的所有可用线程都在处理请求，否则 Apache 也会开始对请求进行排队。

Node.js 没有充分利用多核 CPU

，除非您创建 Node.js 集群或启动子进程。具有讽刺意味的是，如果您执行后两者，您可能会增加更多的编排开销，这与 Apache 的问题相同。从逻辑上讲，您还可以启动更多 Node.js 进程，但这不是由 Node.js 管理的。你必须测试你的代码，看看什么效果更好； 1) Node.js 内的多线程，带有集群和子进程，或 2) 多个 Node.js 进程。

缓解措施

所有服务器平台都有上限。 Node.js 和 Apache 都将在某个时候达到它。

当您有繁重的计算任务时，Node.js 会以最快的速度到达它。 当您向它抛出大量需要长时间串行执行的小请求时，Apache 会以最快的速度到达它。

你可以做三件事来扩展 Node.js 的吞吐量

利用多核 CPU，通过设置 cluster、使用 child processes 或使用像 Phusion Passenger 这样的多进程编排器。 设置与消息队列相关的辅助角色。这将是针对计算密集型长时间运行请求的最有效解决方案；将它们卸载到工人农场。这会将您的服务器分成两部分； 1) 接受用户请求的面向公众的文书服务器，以及 2) 处理长时间运行任务的私有工作服务器。两者都与消息队列相连。文书服​​务器将消息（传入的长时间运行的请求）添加到队列中。工作角色侦听传入的消息，处理这些消息，并可能将结果返回到消息队列中。如果需要请求/响应，那么文书服务器可以异步等待响应消息到达消息队列。消息队列的示例是 RabbitMQ 和 ZeroMQ。 设置负载平衡器并启动更多服务器。现在您可以高效地使用硬件并委派长时间运行的任务，您可以水平扩展。如果您有负载平衡器，则可以添加更多文书服务器。使用消息队列，您可以添加更多工作服务器。您甚至可以在云端进行设置，以便按需扩展。

【讨论】：

这是一个很好的答案。特别是关于 MQ 的提示。想知道它们有什么用。谢谢！

任何计算密集型任务都应该异步完成。如果不严重依赖长时间运行的任务的异步执行，Node 实际上将无法使用。这是节点可扩展性的主要特征（就单个实例而言），并且在此要牢记在心。

好点@AdamTolley。在此基础上，我所说的计算密集型任务是指不能轻易分解为多个异步部分的任务。只需在 CPU 上同步完成的事情。例如，渲染图像。如果您无法将异步代码委派或卸载到另一个 CPU 或进程，那么异步代码将无济于事。但是，如果您可以分解一项任务，那么其他异步任务可以像操作系统一样按时间分片。

纯 TCP 协议胜过一切，但不适用于公共站点主机。一些商人每月支付 3,000 美元购买云服务器，而不是使用可以满足的普通主机。

【参考方案2】：

这取决于你如何使用它。 Node.js 默认是单线程的，但是使用（相对）新的集群模块，您可以跨多个线程水平扩展。

此外，您的数据库需求还将决定节点扩展的有效性。例如，将 mysql 与 node.js 一起使用不会像使用 MongoDB 那样为您带来几乎一样的好处，因为 MongoDB 和 node.js 都是事件驱动的性质。

以下链接提供了许多不同设置的系统基准测试： http://www.techempower.com/benchmarks/

Node.js 的排名不是最高的，但与使用 nginx 的其他设置相比（他们的桌子上没有 apache，但足够接近），它的表现相当不错。

不过，这在很大程度上取决于您的需求。我相信如果您只是为静态网站提供服务，建议您坚持使用更传统的堆栈。然而，人们用 node.js 做了一些令人惊奇的事情来满足其他需求：http://blog.caustik.com/2012/08/19/node-js-w1m-concurrent-connections/（c10k？哈！）

编辑：值得一提的是，您实际上并没有用 node.js “替换” apache。您将替换 apache AND php（在典型的灯堆栈中）。

【讨论】：

很棒的答案，这实际上增加了我的问题。首先，我不太明白那家伙做了什么特别的事——他为每个可用的核心生成了 1 个工人，是吗？他在那里做的那个网格巫术是什么？如果他所做的只是服务于一个 Hello 世界，为什么他需要通过节点进行消息传递！？另外，我几乎不知道那里的任何框架。例如，Go，我认为它只是一种编程语言。有什么地方可以让我大致了解正在发生的事情，那些实际上是什么以及做什么？那真是太好了。谢谢！

他实际上只为他的服务器使用了 1 个工作进程。他正在做的是使用 Amazon EC2 动态生成 500 个客户端实例来创建连接（每个 2000 个，总共 100 万个），并在所有这些客户端之间来回发送消息时保持与单进程 Web 服务器的连接。我应该从他的第一篇文章开始链接，他从 10 万个连接开始，然后一路向上 (blog.caustik.com/2012/04/08/…)。就 Go 等而言，我建议只用谷歌搜索它们。

Apache太好了，支持国际HTTP轮询，哈哈