極快的node.js：來自LinkedIn移動的10個效能技巧

ourjs發表於2014-04-08
Node.js

　　在之前釋出的文章中，討論了我們是如何測試領英移動堆疊的，包括我們的Node.js移動服務。現在，我們將告訴你我們是如何讓移動服務變得更快的。下面是我們使用Node.js時遵循的10個效能規則：

　　1. 避免使用同步程式碼

　　在設計上，Node.js是單執行緒的。為了能讓一個單執行緒處理許多併發的請求，你可以永遠不要讓執行緒等待阻塞，同步或長時間執行的操作。Node.js的一個顯著特徵是：它從上到下的設計和實現都是為了實現非同步。這讓它非常適合用於事件型程式。

　　不幸的是，還是有可能會發生同步/阻塞的呼叫。例如，許多檔案系統操作同時擁有同步和非同步的版本，比如writeFile和writeFileSync。即使你用程式碼來控制同步方法，但還是有可能不注意地用到阻塞呼叫的外部函式庫。當你這麼做時，對效能的影響是極大的。

// Good: write files asynchronously
fs.writeFile('message.txt', 'Hello Node', function (err) {
  console.log("It's saved and the server remains responsive!");
});
 
// BAD: write files synchronously
fs.writeFileSync('message.txt', 'Hello Node');
console.log("It's saved, but you just blocked ALL requests!");

　　我們的初始化log在實現時無意地包含了一個同步呼叫來將內容寫入磁碟。如果我們不做效能測試那麼就會很容易忽略這個問題。當以developer box中一個node.js例項來作為標準測試，這個同步呼叫將導致效能從每秒上千次的請求降至只有幾十個。

　　2.關閉套接字池

　　Node.js的http客戶端會自動地使用套接字池：預設地，它會限制每臺主機只能有5個套接字。雖然套接字的重複使用可能會讓資源的增加在控制之下，但如果你需要處理許多資料來自於同一主機的併發請求時，將會導致一系列的瓶頸。在這種情況下，增大maxSockets 的值或關閉套接字池是個好主意：

// Disable socket pooling
 
var http = require('http');
var options = {.....};
options.agent = false;
var req = http.request(options)

　　3.不要讓靜態資源使用Node.js

　　對於css和圖片等靜態資源，用標準的WebServer而不是Node.js。例如，領英移動使用的是nginx。我們同時還利用內容傳遞網路（CDNs），它能將世界範圍內的靜態資拷貝到伺服器上。這有兩個好處：（1）能減少我們node.js伺服器的負載量（2）CDNs可以讓靜態內容在離使用者較近的伺服器上傳遞，以此來減少等待時間。

　　4.在客戶端渲染

　　讓我們快速比較一下伺服器渲染和客戶端渲染的區別。如果我們用node.js在伺服器端渲染，對於每個請求我們都會回送像下面這樣的HTML頁面：

<!-- An example of a simple webpage rendered entirely server side -->
 
<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <title>LinkedIn Mobile</title>
  </head>
  <body>
    <div class="header">
      <img src="http://mobile-cdn.linkedin.com/images/linkedin.png" alt="LinkedIn"/>
    </div>
    <div class="body">
      Hello John!
    </div>
  </body>
</html>

　　請注意觀察這個頁面所有的內容，除了使用者的名字，其餘都是靜態內容：對於每個使用者和頁面過載內容都是一樣的。因此更有效的作法是讓Node.js僅以JSON形式返回頁面需要的動態內容。

{"name": "John"}

　　頁面的其餘部分—所有靜態的HTML標記－能放在JavaScript模板中（比如underscore.js模板）：

<!-- An example of a JavaScript template that can be rendered client side -->
 
<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <title>LinkedIn Mobile</title>
  </head>
  <body>
    <div class="header">
      <img src="http://mobile-cdn.linkedin.com/images/linkedin.png" alt="LinkedIn"/>
    </div>
    <div class="body">
      Hello <%= name %>!
    </div>
  </body>
</html>

　　效能的提升來自於這些地方：如第三點所說，靜態JavaScript模板能通過webserver（比如nginx）在伺服器端提供，或者用更好的CDN來實現。此外，JavaScript模板能快取在瀏覽器中或儲存在本地，所有初始頁面載入以後，唯一需要傳送給客戶端的資料就是JSON，這將是最有效果的。這個方法能極大性地減少CPU，IO，和Node.js的負載量。

　　5.使用gzip

　　許多伺服器和客戶端支援gzip來壓縮請求和應答。無論是應答客戶端還是向遠端伺服器傳送請求，請確保充分使用它。

 

　　6.並行化

　　試著讓你所有的阻塞操作－向遠端服務傳送請求，DB呼叫，檔案系統訪問並行化。這將能減少最慢的阻塞操作的等待時間，而不是所有阻塞操作的等待時間。為了保持回撥和錯誤處理的乾淨，我們使用Step來控制流量。

 

　　7.Session自由化

　　領英移動使用Express框架來管理請求/應答週期。許多express的例子都包含如下的配置：

app.use(express.session({ secret: "keyboard cat" }));

　　預設地，session資料是儲存在記憶體中的，這會給伺服器增加巨大的開銷，特別是隨著使用者量的增長。你可以使用一個外部session儲存，比如MongoDB或Redis，不過每一個請求將會導致遠端呼叫來取得session資料的開銷。在可能的情況下，最好的選擇就是在伺服器端儲存所有的無狀態資料。通過不包含上述express配置讓session自由化，你會看到更好的效能。

　　8.使用二進位制模組

　　如果可能，用二進位制模組取代JavaScript模組。例如，當我們從用JavaScript寫的SHA模組轉換到Node.js的編譯版本，我們會看到效能的一個大躍進：

// Use built in or binary modules
var crypto = require('crypto');
var hash = crypto.createHmac("sha1",key).update(signatureBase).digest("base64");

　　9.用標準的 V8 JavaScript 取代客戶端庫

　　許多JavaScript庫都是為了在web瀏覽器上使用而建立的，因為在JavaScript環境不同時：比如，一些瀏覽器支援forEach，map和reduce這樣的函式，但有些瀏覽器不支援。因此客戶端庫通常用許多低效的程式碼來克服瀏覽器的差異。另一方面，在Node.js中，你能確切地知道哪些JavaScript方法是有效的：V8 JavaScript引擎支撐Node.js實現ECMA-262第五版中指定的ECMAScript。直接用標準的V8 JavaScript函式替代客戶端庫，你會發現效能得到顯著的提高。

　　10.讓你的程式碼保持小且輕

　　使用移動裝置會讓訪問速度慢且延遲高，這告訴我們要讓我們的程式碼保持小且輕。對於伺服器程式碼也保持同樣的理念。偶爾回頭看看你的決定且問自己像這樣的問題：“我們真的需要這個模組嗎？”，“我們為什麼用這個框架，它的開銷值得我們使用嗎？”，“我們能用簡便的方法實現它嗎？”。小輕且的程式碼通常更高效、快速。

　　試試看

　　我們很努力地讓自己的移動應用變得快速。在IPhone應用，Android應用和HTML5移動版本這些平臺上嘗試一下，讓我們知道自己做得怎麼樣。

　　原文：engineering.linkedin.com

相關文章