O módulo Cluster permite que o Node.js aproveite sistemas multi-core, melhorando o desempenho do aplicativo. Vamos explorar como usá-lo de forma eficaz.

Por que agrupar?

1. Utilize todos os núcleos da CPU
2. Melhorar a capacidade de resposta do aplicativo
3. Aumente a confiabilidade por meio da redundância de trabalhadores

Uso Básico

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`);
}

Balanceamento de carga

Node.js lida com o balanceamento de carga automaticamente usando uma abordagem round-robin.

Comunicação entre processos (IPC)

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

Reinicializações sem tempo de inatividade

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);
  });
}

Melhores Práticas

1. Use work_threads para tarefas com uso intensivo de CPU
2. Implementar tratamento adequado de erros em trabalhadores
3. Monitore a saúde do trabalhador e reinicie se necessário
4. Use um gerenciador de processos como PM2 para produção

Armadilhas a evitar

1. O servidor de compartilhamento trata explicitamente (o Node.js faz isso automaticamente)
2. Uso excessivo de IPC (pode se tornar um gargalo)
3. Negligência no tratamento de falhas de trabalhadores

O módulo Cluster é poderoso para escalonamento horizontal, mas use criteriosamente. Sempre crie um perfil para garantir que ele esteja resolvendo suas necessidades específicas de desempenho.

Saúde?