koa-rapid-router超越koa-router效能的100多倍

沈贇傑發表於2019-03-15
API

對比

如果使用nodejs來搭建Service服務，那麼我們首選express或者koa，而fastify告訴我們一個資料：

Framework Version Router? Requests/sec
hapi 18.1.0 ✓ 29,998
Express 4.16.4 ✓ 38,510
Restify 8.0.0 ✓ 39,331
Koa 2.7.0 ✗ 50,933
Fastify 2.0.0 ✓ 76,835
-
http.Server 10.15.2 ✗ 71,768

從資料中可以看出，Koa的效能遠大於express。當然，它的測試基於簡單的單路由測試。不過由此我們可以看到fastify的效能遠大於Koa。相信使用過fastify的小夥伴都會對它的效能速度感到驚訝。其實原理很簡單，就是請求的URL快速匹配Callback。如何做到，理論上也很簡單，就是找尋它的最短路徑來匹配。所以一般能夠快速匹配的，都是通過空間換時間的方式來達到效果。

這裡，我還想告訴大家一點，fastify並不是最快的。

主角

今天的主角就是koa-rapid-router。為什麼我們會以KOA打頭呢？因為這篇文章目的其實是與koa-router的比較，而不是fastify。而此路由架構，也是為了在使用KOA的時候能夠接近fastify的效能（經過測試，沒有超過fastify，KOA本身的效能也有問題）。

接下來，我們會丟擲一系列的測試資料來告訴大家Koa-router的效能是何其糟糕。我們分別使用這樣的原則來測試

  1. 向每個架構注入10000個靜態路由，測試最末尾的那個。
  2. 使用相同的測試命令 autocannon -c 100 -d 40 -p 10 <url>
  3. 對比靜態路由和動態路由效能上的差距

測試程式碼全部在這裡

靜態路由對比

我們寫入如下的程式碼

for (let i = 0; i < 10000; i++) {
  router.get('/uuid/' + (i + 1), async (ctx) => ctx.body = 'ok');
  vrouter.get('/uuid/' + (i + 1), (res) => res.end('ok'));
  route_2.get('/interface/api/uuid/' + (i + 1), async (ctx) => ctx.body = 'ok');
  fastify.get('/interface/api/uuid/' + (i + 1), (request, reply) => reply.send('ok'));
}
複製程式碼

接著進行測試 npm run test，得到資料：

Preview:

koa-rapid-router:static

Results

command architecture Latency Req/Sec Bytes/Sec
test:koa koa + koa-router 245.07 ms 394.25 56 kB
test:fast fastify 1.96 ms 49324 7 MB
test:rapid koa + koa-rapid-router 2.17 ms 44828.8 6.37 MB
test:http http + koa-rapid-router 1.64 ms 58911.2 5.95 MB

從資料上得出結論，koa-router在有10000個路由的時候，它的效能超級低下，只能達到平均的394.25，意思就是每秒只能處理394.25個請求，多來就不行。而koa + koa-rapid-router則處理到了44828.8個。同樣是使用KOA模型，差距很明顯。我做了分析，主要是koa-router內部迴圈比較多導致的。在10000個請求迴圈過程中，效率非常低下。而我們如何做到達到44828.8的效能，主要我們在記憶體中維護了一份靜態路由列表，能讓程式以最快的速度找到我們需要的callback。

對比fastify，可以看出，KOA本身效能的問題很大。

大家一定會問，對比靜態路由Koa-router肯定沒有優勢，那麼我們來對比動態路由。

動態路由對比

我們寫入如下程式碼

router.get('/zzz/{a:number}', async (ctx) => ctx.body = 'ok');
vrouter.get('/zzz/{a:number}', (res) => res.end('ok'));
route_2.get('/interface/api/zzz/:a(\\d+)', async (ctx) => ctx.body = 'ok');
fastify.get('/interface/api/zzz/:a', (request, reply) => reply.send('ok'));
複製程式碼

我們將這段程式碼加入到10000個靜態路由程式碼的後面，修正測試的路徑，我們得到如下資料：

koa-rapid-router:dynamic

Results

command architecture Latency Req/Sec Bytes/Sec
test:koa koa + koa-router 220.29 ms 441.75 62.7 kB
test:fast fastify 1.9 ms 50988.65 7.24 MB
test:rapid koa + koa-rapid-router 2.32 ms 41961.6 5.96 MB
test:http http + koa-rapid-router 1.82 ms 53160.8 5.37 MB

動態路由的對比從一定程度上可以看出koa-router的糟糕之處，不論是靜態路由還是動態路由，它都基本穩定在400左右的qps。而koa + koa-rapid-router稍有下降，fastify一如既往的穩定。但是從http + koa-rapid-router模型上看，rapid完全超越fastify。koa + koa-rapid-router與koa + koa-router對比，效能大概是100倍的樣子。如果我們可以這樣認定，如果我們需要高併發，但是還是使用koa的生態的話，koa + koa-rapid-router是最佳選擇。如果我們完全追求效能，不考慮生態的話，那麼fastify首選。

有人會問，那麼為什麼http + koa-rapid-router不使用，它可是比fastify更快的路由？那是因為，http + koa-rapid-router需要單獨建立生態，暫時無法做到大規模使用，也許到最後，我們可以用上新的基於koa-rapid-router的企業級服務架構。這也是我正在思考的。

結尾

我們所造的輪子的效能是不可能超越http模組的效能，我們只能無限接近它。這就像光速的道理一樣，只能接近，無法等於。高效能架構主要還是在於理念模型，跟數學息息相關。

專案開源在 github.com/cevio/koa-r… 有興趣的小夥伴關注下，謝謝。

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