[
Node.js: Блокування процесу — катастрофічні сценарії, частина 2
Node.js відомий як одна з основних платформ для серверних JavaScript додатків. Одна з найважливіших…
alicanbasak.medium.com
](/node-js-process-blocking-disaster-scenarios-part-2-0dae50fdfe6f?source=post_page-----62db25451e51--------------------------------)
Цей пост є турецькою версією Node.js Process Blocking: Disaster Scenarios — Part 2 який я поділився вище.
1. Що таке Event Loop і як він працює?
Проблема та її причини:
Event loop — це структура, яка забезпечує безперебійну роботу Node.js додатків. Працюючи на одному потоці, вона ставить асинхронні завдання в чергу і обробляє їх послідовно. Однак, через процеси з високим навантаженням на CPU або неправильний дизайн коду, event loop може бути заблокований. Блокування затримує виконання I/O операцій і може призвести до того, що додаток перестане реагувати.
Особливо такі ситуації можуть призвести до блокування event loop:
- Інтенсивні цикли (Heavy Loops): Особливо під час обробки великих обсягів даних цикли можуть працювати довго, що займе event loop.
- Використання синхронного коду: Коли використовуються синхронні операції замість асинхронних, блокування неминуче.
Стратегії вирішення:
Для уникнення таких сценаріїв блокування можна застосувати такі стратегії:
- Використання асинхронного коду: Вибір асинхронних операцій замість синхронних є основним способом запобігання блокування.
- Багатопоточне оброблення (Multithreading): Модуль worker_threads може бути вирішенням для операцій, що навантажують CPU.
Приклади коду:
Приклад інтенсивного циклу на CPU:
// Приклад блокування
for (let i = 0; i < 1e9; i++) {
// Інтенсивні обчислення
}
// У цьому випадку event loop не може виконувати інші операції.
Перетворення на асинхронну операцію:
// Non-blocking версія
const { Worker } = require('worker_threads');
function runService(workerData) {
return new Promise((resolve, reject) => {
const worker = new Worker('./worker.js', { workerData });
worker.on('message', resolve);
worker.on('error', reject);
worker.on('exit', (code) => {
if (code !== 0)
reject(new Error(`Worker stopped with exit code ${code}`));
});
});
}
runService('someWorkerData').then(console.log).catch(console.error);
2. Тривалі I/O операції
Проблема та її причини:
Блокування event loop може виникнути не лише через інтенсивні операції з CPU, а й через тривалі I/O операції. Наприклад, при читанні або запису великих файлів, використання синхронних методів роботи з файловою системою може спричинити затримку в роботі event loop.
Стратегії вирішення:
- Використання потоків (Streams): API потоків в Node.js дозволяє обробляти великі обсяги даних шляхом їх поділу на менші частини.
- Async/Await для асинхронних операцій: Перетворення I/O операцій на асинхронні з async/await.
Приклади коду:
Приклад синхронного читання файлу:
// Синхронне читання файлу
const fs = require('fs');
const data = fs.readFileSync('/path/to/file');
console.log(data);
Використання асинхронного читання файлу для уникнення блокування:
// Асинхронне читання файлу
const fs = require('fs');
fs.readFile('/path/to/file', (err, data) => {
if (err) throw err;
console.log(data);
});
Альтернативно, використання потоків:
// Читання файлу за допомогою потоків для уникнення блокування
const fs = require('fs');
const readStream = fs.createReadStream('/path/to/file');
readStream.on('data', (chunk) => {
console.log(chunk);
});
3. Блокування через інші бібліотеки
Проблема та її причини:
Іноді використовувані сторонні бібліотеки можуть впливати на event loop через блокуючі операції, які вони виконують.
Bu tür bir sorun genelde dış kütüphanelerin kodlarının incelenmemesinden kaynaklanır.
Стратегії вирішення:
- Аналіз бібліотек: Вивчіть логіку роботи бібліотек, які ви використовуєте, та потенційно блокуючий код, що міститься в них.
- Вибір альтернативних бібліотек: Замість бібліотеки, що викликає блокування, шукайте більш ефективні альтернативи.
4. Використання профілів Node.js та інструментів моніторингу для виявлення блокувань
Проблема та її причини:
Невикористання правильних інструментів для виявлення проблем може ускладнити виявлення і вирішення блокувань.
Стратегії вирішення:
Профілі Node.js та інструменти моніторингу корисні для розуміння і діагностики проблем з продуктивністю.
- Профільний інструмент Node.js: Командою node --prof можна створити профіль програми.
- Performance Hooks Node.js: Модуль Performance Hooks можна використовувати для вимірювання часу.
Приклади коду:
Створення профілю:
node --prof myApp.js
node --prof-process isolate-0x*.log > processed.txt
Використання Performance Hooks:
const { performance, PerformanceObserver } = require('perf_hooks');
const obs = new PerformanceObserver((items) => {
console.log(items.getEntries()[0].duration);
performance.clearMarks();
});
obs.observe({ entryTypes: ['measure'] });
performance.mark('A');
doSomeLongRunningProcess();
performance.mark('B');
performance.measure('A to B', 'A', 'B');
5. Оптимізація продуктивності та найкращі практики
Проблема та її причини:
Неврахування належних практик при написанні коду може призвести до того, що блокування event loop (циклу подій) стане постійною проблемою.
Стратегії вирішення:
- Оцінка вашого коду для оптимізації: Переконайтеся, що у вашому коді немає блокуючих частин або синхронних операцій.
- Розуміння і використання мікротасків: Використовуйте process.nextTick або Promise для створення коротких затримок за допомогою мікротасків.
- Стратегії балансування навантаження та масштабування: Подумайте про горизонтальне масштабування вашого додатка.
Приклади коду:
Використання мікротасків:
process.nextTick(() => {
console.log('Next tick');
});
Promise.resolve().then(() => {
console.log('Microtask');
});
console.log('Synchronous log');
Ці стратегії та рішення є ефективними методами для запобігання блокуванню event loop та покращують здатність ваших Node.js додатків реагувати на запити. Забезпечення ефективної роботи event loop безпосередньо впливає на загальну продуктивність вашого додатка та покращує користувацький досвід.
Перекладено з: Node.js Process Bloklanma: Felaket Senaryoları — 2. Bölüm