Модуль Cluster позволяет Node.js использовать многоядерные системы, повышая производительность приложений. Давайте посмотрим, как его эффективно использовать.

Почему кластер?

1. Использовать все ядра процессора
2. Улучшите скорость реагирования приложения
3. Повысьте надежность за счет резервирования сотрудников

Основное использование

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`);
}

Балансировка нагрузки

Node.js автоматически распределяет нагрузку, используя циклический подход.

Межпроцессное взаимодействие (IPC)

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

Перезапуск с нулевым временем простоя

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);
  });
}

Лучшие практики

1. Используйте worker_threads для задач, интенсивно использующих процессор
2. Реализовать правильную обработку ошибок в рабочих процессах
3. Отслеживать состояние работника и при необходимости перезапускать его
4. Используйте для производства менеджер процессов, например PM2

Ловушки, которых следует избегать

1. Явное совместное использование дескрипторов сервера (Node.js делает это автоматически)
2. Чрезмерное использование IPC (может стать узким местом)
3. Пренебрежение устранением сбоев рабочих

Модуль кластера отлично подходит для горизонтального масштабирования, но используйте его с умом. Всегда выполняйте профилирование, чтобы убедиться, что оно соответствует вашим конкретным потребностям в производительности.

Ваше здоровье?