Cluster モジュールを使用すると、Node.js でマルチコア システムを活用できるようになり、アプリのパフォーマンスが向上します。効果的な使い方を見てみましょう。

なぜクラスターなのか?

1. すべての CPU コアを使用する
2. アプリの応答性を改善
3. 従業員の冗長化による信頼性の向上

基本的な使い方

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`Master ${process.pid} is running`);

  // Fork workers
  for (let i = 0; i  {
    console.log(`Worker ${worker.process.pid} died`);
  });
} else {
  // Workers can share any TCP connection
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Hello World\n');
  }).listen(8000);

  console.log(`Worker ${process.pid} started`);
}

ロードバランシング

Node.js は、ラウンドロビン アプローチを使用して負荷分散を自動的に処理します。

プロセス間通信 (IPC)

if (cluster.isMaster) {
  const worker = cluster.fork();
  worker.send('Hi there');
} else {
  process.on('message', (msg) => {
    console.log('Message from master:', msg);
  });
}

ゼロダウンタイムの再起動

if (cluster.isMaster) {
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    if (!worker.exitedAfterDisconnect) {
      console.log('Worker crashed. Starting a new worker');
      cluster.fork();
    }
  });

  process.on('SIGUSR2', () => {
    const workers = Object.values(cluster.workers);
    const restartWorker = (workerIndex) => {
      const worker = workers[workerIndex];
      if (!worker) return;

      worker.on('exit', () => {
        if (!worker.exitedAfterDisconnect) return;
        console.log(`Exited process ${worker.process.pid}`);
        cluster.fork().on('listening', () => {
          restartWorker(workerIndex   1);
        });
      });

      worker.disconnect();
    };

    restartWorker(0);
  });
}

ベストプラクティス

1. CPU 負荷の高いタスクにはworker_threadsを使用する
2. ワーカーに適切なエラー処理を実装する
3. 従業員の健康状態を監視し、必要に応じて再起動します
4. 生産には PM2 などのプロセス マネージャーを使用する

避けるべき落とし穴

1. 共有サーバーは明示的に処理します (Node.js がこれを自動的に行います)
2. IPC の過剰使用 (ボトルネックになる可能性があります)
3. ワーカーのクラッシュへの対処を怠っています

Cluster モジュールは水平方向のスケーリングに強力ですが、慎重に使用してください。常にプロファイリングを行って、特定のパフォーマンスのニーズを確実に解決していることを確認してください。

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