[NodeJS] 优缺点及适用场景讨论 - 鱼松
? 原文:http://www.cnblogs.com/sysuys/p/3460614.html
概述:
NodeJS宣稱其目標是“?旨在提供一種簡單的構(gòu)建可伸縮網(wǎng)絡(luò)程序的方法?”,那么它的出現(xiàn)是為了解決什么問題呢,它有什么優(yōu)缺點以及它適用于什么場景呢?
本文就個人使用經(jīng)驗對這些問題進行探討。
一. NodeJS的特點
我們先來看看NodeJS官網(wǎng)上的介紹:
Node.js is a platform built on??Chrome's JavaScript runtime??for easily building fast, scalable network applications. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient, perfect for data-intensive real-time applications that run across distributed devices.
1. 它是一個Javascript運行環(huán)境
2. 依賴于Chrome V8引擎進行代碼解釋
5. 輕量、可伸縮,適于實時數(shù)據(jù)交互應(yīng)用
二. NodeJS帶來的對系統(tǒng)瓶頸的解決方案
它的出現(xiàn)確實能為我們解決現(xiàn)實當(dāng)中系統(tǒng)瓶頸提供了新的思路和方案,下面我們看看它能解決什么問題
1. 并發(fā)連接
舉個例子,想象一個場景,我們在銀行排隊辦理業(yè)務(wù),我們看看下面兩個模型
(1)系統(tǒng)線程模型:
這種模型的問題顯而易見,服務(wù)端只有一個線程,并發(fā)請求(用戶)到達只能處理一個,其余的要先等待,這就是阻塞,正在享受服務(wù)的請求阻塞后面的請求了
(2)多線程、線程池模型:
這個模型已經(jīng)比上一個有所進步,它調(diào)節(jié)服務(wù)端線程的數(shù)量來提高對并發(fā)請求的接收和響應(yīng),但并發(fā)量高的時候,請求仍然需要等待,它有個更嚴重的問題:
回到代碼層面上來講,我們看看客戶端請求與服務(wù)端通訊的過程:
服務(wù)端與客戶端每建立一個連接,都要為這個連接分配一套配套的資源,主要體現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)存資源,以PHP為例,維護一個連接可能需要20M的內(nèi)存
這就是為什么一般并發(fā)量一大,就需要多開服務(wù)器
那么NodeJS是怎么解決這個問題的呢?
我們來看另外一個模型,想象一下我們在快餐店點餐吃飯的場景
(3)異步、事件驅(qū)動模型
我們同樣是要發(fā)起請求,等待服務(wù)器端響應(yīng);但是與銀行例子不同的是,這次我們點完餐后拿到了一個號碼,
拿到號碼,我們往往會在位置上等待,而在我們后面的請求會繼續(xù)得到處理,同樣是拿了一個號碼然后到一旁等待,接待員能一直進行處理。
等到飯菜做號了,會喊號碼,我們拿到了自己的飯菜,進行后續(xù)的處理(吃飯)
這個喊號碼的動作在NodeJS中叫做回調(diào)(Callback),能在事件(燒菜,I/O)處理完成后繼續(xù)執(zhí)行后面的邏輯(吃飯),
這體現(xiàn)了NodeJS的顯著特點,異步機制、事件驅(qū)動
整個過程沒有阻塞新用戶的連接(點餐),也不需要維護已經(jīng)點餐的用戶與廚師的連接
基于這樣的機制,理論上陸續(xù)有用戶請求連接,NodeJS都可以進行響應(yīng),因此NodeJS能支持比Java、PHP程序更高的并發(fā)量
雖然維護事件隊列也需要成本,再由于NodeJS是單線程,事件隊列越長,得到響應(yīng)的時間就越長,并發(fā)量上去還是會力不從心
總結(jié)一下NodeJS是怎么解決并發(fā)連接這個問題的:
更改連接到服務(wù)器的方式,每個連接發(fā)射(emit)一個在NodeJS引擎進程中運行的事件(Event),放進事件隊列當(dāng)中,
而不是為每個連接生成一個新的OS線程(并為其分配一些配套內(nèi)存)
2. I/O阻塞
NodeJS解決的另外一個問題是I/O阻塞,看看這樣的業(yè)務(wù)場景:需要從多個數(shù)據(jù)源拉取數(shù)據(jù),然后進行處理
(1)串行獲取數(shù)據(jù),這是我們一般的解決方案,以PHP為例
假如獲取profile和timeline操作各需要1S,那么串行獲取就需要2S
(2)NodeJS非阻塞I/O,發(fā)射/監(jiān)聽事件來控制執(zhí)行過程
NodeJS遇到I/O事件會創(chuàng)建一個線程去執(zhí)行,然后主線程會繼續(xù)往下執(zhí)行的,
因此,拿profile的動作觸發(fā)一個I/O事件,馬上就會執(zhí)行拿timeline的動作,
兩個動作并行執(zhí)行,假如各需要1S,那么總的時間也就是1S
它們的I/O操作執(zhí)行完成后,發(fā)射一個事件,profile和timeline,
事件代理接收后繼續(xù)往下執(zhí)行后面的邏輯,這就是NodeJS非阻塞I/O的特點
總結(jié)一下:
Java、PHP也有辦法實現(xiàn)并行請求(子線程),但NodeJS通過回調(diào)函數(shù)(Callback)和異步機制會做得很自然
三. NodeJS的優(yōu)缺點
優(yōu)點:
1. 高并發(fā)(最重要的優(yōu)點)
???缺點:
1. 不適合CPU密集型應(yīng)用;CPU密集型應(yīng)用給Node帶來的挑戰(zhàn)主要是:由于JavaScript單線程的原因,如果有長時間運行的計算(比如大循環(huán)),將會導(dǎo)致CPU時間片不能釋放,使得后續(xù)I/O無法發(fā)起;
解決方案:?分解?大型運算任務(wù)為多個小任務(wù),使得運算能夠適時釋放,不阻塞?I/O調(diào)用的?發(fā)起;
2.??只?支持單核?CPU?,不能充分利用?CPU
3.??可靠性低,一旦代碼某個環(huán)節(jié)崩潰,整個系統(tǒng)都崩潰
解決方案:(1)?Nnigx?反向代理,負載均衡,開多個進程,綁定多個端口?;
(2)?開多個進程監(jiān)聽同一個?端口,使用cluster模塊;
4.??開源組件庫質(zhì)量參差不齊,更新快,向下不兼容
5.??Debug?不方便,錯誤沒有?stack trace
四. 適合NodeJS的場景
1. WESTful API
這是NodeJS最理想的應(yīng)用場景,可以處理數(shù)萬條連接,本身沒有太多的邏輯,只需要請求API,組織數(shù)據(jù)進行返回即可。
它本質(zhì)上只是從某個數(shù)據(jù)庫中查找一些值并將它們組成一個響應(yīng)。
由于響應(yīng)是少量文本,入站請求也是少量的文本,因此流量不高,一臺機器甚至也可以處理最繁忙的公司的?API?需求。
2. 統(tǒng)一Web應(yīng)用的UI層
目前MVC的架構(gòu),在某種意義上來說,Web開發(fā)有兩個UI層,一個是在瀏覽器里面我們最終看到的,另一個在server端,負責(zé)生成和拼接頁面。
不討論這種架構(gòu)是好是壞,但是有另外一種實踐,面向服務(wù)的架構(gòu),更好的做前后端的依賴分離。
如果所有的關(guān)鍵業(yè)務(wù)邏輯都封裝成REST調(diào)用,就意味著在上層只需要考慮如何用這些REST接口構(gòu)建具體的應(yīng)用。
那些后端程序員們根本不操心具體數(shù)據(jù)是如何從一個頁面?zhèn)鬟f到另一個頁面的,他們也不用管用戶數(shù)據(jù)更新是通過Ajax異步獲取的還是通過刷新頁面
例如個性化應(yīng)用,每個用戶看到的頁面都不一樣,緩存失效,需要在頁面加載的時候發(fā)起Ajax請求,
NodeJS能響應(yīng)大量的并發(fā)請求
總而言之,NodeJS適合運用在高并發(fā)、I/O密集、少量業(yè)務(wù)邏輯的場景
五. 結(jié)尾
其實NodeJS能實現(xiàn)幾乎一切的應(yīng)用
我們考慮的點只是適不適合用它來做
六. 參考文獻
[1]??Node.js能構(gòu)建支持并發(fā)和高負載的大型應(yīng)用嗎?
[2]??理解Node.js事件驅(qū)動編程
[3]??是否不擅長CPU密集型業(yè)務(wù)
[4]??使用 Node.js 的優(yōu)勢和劣勢都有哪些?有大公司用嗎?
[5]??Node.js給前端帶來了什么
轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/youpeng/1758822
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的[NodeJS] 优缺点及适用场景讨论 - 鱼松的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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