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概述
本文討論部署到生產(chǎn)環(huán)境中的Express應(yīng)用程序的性能和可靠性最佳實踐。
這個話題顯然屬于“devops”世界，跨越傳統(tǒng)的發(fā)展和運營。因此，信息分為兩部分：
你的代碼要做的事情（開發(fā)部分）：
使用gzip壓縮
不要使用同步功能
記錄正確
正確處理異常
在你的環(huán)境/設(shè)置（操作部分）中要做的事情：
將NODE_ENV設(shè)置為“生產(chǎn)”
確保您的應(yīng)用程序自動重啟
在集群中運行您的應(yīng)用程序
緩存請求結(jié)果
使用負(fù)載平衡器
使用反向代理
你的代碼需要做的事情
以下是您可以在代碼中執(zhí)行以提高應(yīng)用程序性能的一些事情：
使用gzip壓縮
不要使用同步功能
記錄正確
正確處理異常
使用gzip壓縮
Gzip壓縮可以大大減少響應(yīng)主體的大小，從而提高Web應(yīng)用程序的速度。在Express應(yīng)用程序中使用壓縮中間件進(jìn)行g(shù)zip壓縮。例如：
var compression = require('compression')var express = require('express')var app = express()app.use(compression())對于生產(chǎn)中的高流量網(wǎng)站來說，實施壓縮的最佳方法是在反向代理級別實施它（請參閱使用反向代理）。在這種情況下，您不需要使用壓縮中間件。有關(guān)在Nginx中啟用gzip壓縮的詳細(xì)信息，請參閱Nginx文檔中的模塊ngx_http_gzip_module。
不要使用同步功能
同步函數(shù)和方法將執(zhí)行過程捆綁在一起，直到它們返回。對同步功能的單個調(diào)用可能會在幾微秒或幾毫秒內(nèi)返回，但在高流量網(wǎng)站中，這些調(diào)用會加起來并降低應(yīng)用程序的性能。避免在生產(chǎn)中使用它們。
盡管節(jié)點和許多模塊提供了其功能的同步和異步版本，但始終在生產(chǎn)中使用異步版本。唯一一次可以證明同步功能是初次啟動時。
如果您使用的是Node.js 4.0+或io.js 2.1.0+，則--trace-sync-io只要應(yīng)用程序使用同步API ，就可以使用命令行標(biāo)志來打印警告和堆棧跟蹤。當(dāng)然，你不想在生產(chǎn)中使用它，而是為了確保你的代碼已經(jīng)準(zhǔn)備好用于生產(chǎn)。有關(guān)更多信息，請參閱節(jié)點命令行選項文檔。
記錄正確
一般來說，從您的應(yīng)用程序進(jìn)行日志記錄有兩個原因：用于調(diào)試和記錄應(yīng)用程序活動（實質(zhì)上是其他所有內(nèi)容）。開發(fā)中使用console.log()或console.error()打印日志消息到終端是常見的做法。但是，當(dāng)目的地是終端或文件時，這些功能是同步的，所以它們不適合生產(chǎn)，除非將輸出管道輸送到另一個程序。
用于調(diào)試
如果你登錄用于調(diào)試的目的，而不是再使用console.log()，使用特殊的調(diào)試模塊像調(diào)試。此模塊使您能夠使用DEBUG環(huán)境變量來控制發(fā)送給哪些調(diào)試消息console.err()（如果有）。要保持你的應(yīng)用程序純粹是異步的，你仍然想要管道console.err()到另一個程序。但是，那么你不是真的要在生產(chǎn)中進(jìn)行調(diào)試，對嗎？
對于應(yīng)用活動
如果您記錄應(yīng)用程序活動（例如跟蹤流量或API調(diào)用），而不是使用console.log()，請使用Winston或Bunyan等日志庫。有關(guān)這兩個庫的詳細(xì)比較，請參閱StrongLoop博客文章比較Winston和Bunyan Node.js日志記錄。
正確處理異常
節(jié)點應(yīng)用遇到未捕獲的異常時會崩潰。未處理例外情況并采取適當(dāng)?shù)拇胧鼓腅xpress應(yīng)用程序崩潰并脫機。如果您按照以下建議確保您的應(yīng)用在下面自動重新啟動，那么您的應(yīng)用將從崩潰中恢復(fù)。幸運的是，Express應(yīng)用程序的啟動時間通常很短。盡管如此，你首先要避免崩潰，要做到這一點，你需要正確處理異常。
為確保處理所有異常，請使用以下技術(shù)：
使用try-catch
使用promises
在深入探討這些主題之前，您應(yīng)該對Node / Express錯誤處理有一個基本的了解：使用錯誤優(yōu)先回調(diào)以及在中間件中傳播錯誤。節(jié)點使用“錯誤優(yōu)先回調(diào)”約定來返回來自異步函數(shù)的錯誤，其中回調(diào)函數(shù)的第一個參數(shù)是錯誤對象，隨后是后續(xù)參數(shù)中的結(jié)果數(shù)據(jù)。要指示沒有錯誤，請將null作為第一個參數(shù)?；卣{(diào)函數(shù)必須相應(yīng)地遵循錯誤優(yōu)先回調(diào)約定來有意義地處理錯誤。在Express中，最佳做法是使用next（）函數(shù)通過中間件鏈傳播錯誤。
什么不該做
有一件事你應(yīng)該不會做的是偵聽uncaughtException事件，發(fā)出異常時氣泡回到事件循環(huán)的所有道路。添加事件偵聽器uncaughtException將改變遇到異常的進(jìn)程的默認(rèn)行為; 盡管例外，該過程仍將繼續(xù)運行。這可能聽起來像是一種防止應(yīng)用程序崩潰的好方法，但在未捕獲的異常之后繼續(xù)運行應(yīng)用程序是一種危險的做法，并且不推薦使用，因為進(jìn)程的狀態(tài)變得不可靠且不可預(yù)知。
此外，使用uncaughtException被官方認(rèn)定為原油。所以傾聽uncaughtException是一個壞主意。這就是為什么我們推薦像多個進(jìn)程和主管一樣的東西：崩潰和重啟通常是從錯誤中恢復(fù)的最可靠的方法。
我們也不建議使用域名。它通常不能解決問題并且是不推薦的模塊。
使用try-catch
Try-catch是一種JavaScript語言結(jié)構(gòu)，可用于捕獲同步代碼中的異常。例如，使用try-catch來處理JSON解析錯誤，如下所示。
使用的工具，如JSHint或JSLint的幫你找到像隱含例外未定義變量引用錯誤。
以下是使用try-catch處理潛在的進(jìn)程崩潰異常的示例。這個中間件函數(shù)接受一個名為“params”的查詢字段參數(shù)，它是一個JSON對象。
app.get('/search', function (req, res) { // Simulating async operation setImmediate(function () { var jsonStr = req.query.params try { var jsonObj = JSON.parse(jsonStr)
res.send('Success') } catch (e) {
res.status(400).send('Invalid JSON string') } })})但是，try-catch僅適用于同步代碼。由于Node平臺主要是異步的（特別是在生產(chǎn)環(huán)境中），try-catch不會捕獲很多異常。
使用承諾
Promises將處理使用的異步代碼塊中的任何異常（顯式和隱式）then()。只需添加.catch(next)到諾言鏈的最后。例如：
app.get('/', function (req, res, next) { // do some sync stuff queryDb() .then(function (data) { // handle data return makeCsv(data) }) .then(function (csv) { // handle csv }) .catch(next)})app.use(function (err, req, res, next) { // handle error})現(xiàn)在，異步和同步的所有錯誤都會傳播到錯誤中間件。
但是，有兩個警告：
您的所有異步代碼都必須返回promise（發(fā)射器除外）。如果某個特定的庫沒有返回promise，請使用Bluebird.promisifyAll（）等助手函數(shù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)對象。
事件發(fā)射器（如流）仍可能導(dǎo)致未捕獲的異常。所以確保你正確處理錯誤事件; 例如：
app.get('/', wrap(async (req, res, next) => { let company = await getCompanyById(req.query.id) let stream = getLogoStreamById(company.id)
stream.on('error', next).pipe(res)}))有關(guān)使用承諾進(jìn)行錯誤處理的更多信息，請參閱：
帶有Promise，Generators和ES7的Express中的異步錯誤處理
使用Q的Node.js中的承諾 - 回調(diào)的替代方法
在你的環(huán)境/設(shè)置中要做的事情
您可以在系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行以下操作來提高應(yīng)用的性能：
將NODE_ENV設(shè)置為“生產(chǎn)”
確保您的應(yīng)用程序自動重啟
在集群中運行您的應(yīng)用程序
緩存請求結(jié)果
使用負(fù)載平衡器
使用反向代理
將NODE_ENV設(shè)置為“生產(chǎn)”
NODE_ENV環(huán)境變量指定應(yīng)用程序運行的環(huán)境（通常是開發(fā)或生產(chǎn)）。您可以通過將NODE_ENV設(shè)置為“生產(chǎn)”來提高性能，這是最簡單的事情之一。
將NODE_ENV設(shè)置為“生產(chǎn)”使Express：
緩存視圖模板。
緩存從CSS擴展中生成的CSS文件。
生成較少的詳細(xì)錯誤消息。
測試表明，這樣做可以將應(yīng)用程序性能提高三倍！
如果您需要編寫特定于環(huán)境的代碼，則可以使用以下命令檢查NODE_ENV的值process.env.NODE_ENV。請注意，檢查任何環(huán)境變量的值會導(dǎo)致性能損失，因此應(yīng)該謹(jǐn)慎執(zhí)行。
在開發(fā)中，您通常在交互式shell中設(shè)置環(huán)境變量，例如通過使用export或您的.bash_profile文件。但總的來說，你不應(yīng)該在生產(chǎn)服務(wù)器上這樣做; 相反，使用你的操作系統(tǒng)的init系統(tǒng)（systemd或Upstart）。下一節(jié)提供了有關(guān)通常使用init系統(tǒng)的更多詳細(xì)信息，但設(shè)置NODE_ENV對性能非常重要（并且易于執(zhí)行），因此它在此處突出顯示。
隨著Upstart，env在你的工作文件中使用關(guān)鍵字。例如：
# /etc/init/env.conf env NODE_ENV=production
欲了解更多信息，請參閱Upstart簡介，食譜和最佳實踐。
使用systemd時，請Environment在單元文件中使用該指令。例如：
# /etc/systemd/system/myservice.service Environment=NODE_ENV=production
有關(guān)更多信息，請參閱在systemd單元中使用環(huán)境變量。
確保您的應(yīng)用程序自動重啟
在生產(chǎn)中，您不希望應(yīng)用程序脫機。這意味著如果應(yīng)用程序崩潰并且服務(wù)器本身崩潰，則需要確保它重新啟動。雖然你希望這些事件都不會發(fā)生，但實際上你必須通過以下方式來解釋兩種可能性：
使用進(jìn)程管理器在崩潰時重新啟動應(yīng)用程序（和節(jié)點）。
操作系統(tǒng)崩潰時，使用操作系統(tǒng)提供的init系統(tǒng)重新啟動進(jìn)程管理器。也可以在沒有進(jìn)程管理器的情況下使用init系統(tǒng)。
節(jié)點應(yīng)用程序遇到未捕獲的異常時會崩潰。您需要做的最重要的事情是確保您的應(yīng)用程序經(jīng)過充分測試并處理所有異常（有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱正確處理異常）。但作為失敗保險箱，建立一個機制來確保當(dāng)你的應(yīng)用程序崩潰時，它會自動重啟。
使用流程管理器
在開發(fā)中，您只需從命令行node server.js或類似的東西開始您的應(yīng)用程序。但在生產(chǎn)中這樣做是一種災(zāi)難。如果應(yīng)用程序崩潰，它將脫機，直到您重新啟動它。要確保您的應(yīng)用在崩潰時重新啟動，請使用進(jìn)程管理器。流程管理器是便于部署，提供高可用性并使您能夠在運行時管理應(yīng)用程序的應(yīng)用程序的“容器”。
除了在應(yīng)用程序崩潰時重新啟動應(yīng)用程序外，進(jìn)程管理器還可以使您：
深入了解運行時性能和資源消耗。
動態(tài)修改設(shè)置以提高性能。
控制集群（StrongLoop PM和pm2）。
最受歡迎的Node進(jìn)程管理器如下所示：
StrongLoop Process Manager
PM2
Forever
有關(guān)三個進(jìn)程管理器的逐個功能比較，請參閱http://strong-pm.io/compare/。有關(guān)這三者的更詳細(xì)介紹，請參閱Express應(yīng)用程序的流程管理器。
使用這些流程管理器中的任何一個都足以讓您的應(yīng)用程序保持運行，即使它不時崩潰。
但是，StrongLoop PM具有許多專門針對生產(chǎn)部署的功能。您可以使用它和相關(guān)的StrongLoop工具來：
在本地構(gòu)建和打包應(yīng)用，然后將其安全地部署到生產(chǎn)系統(tǒng)。
如果因任何原因崩潰，請自動重新啟動您的應(yīng)用。
遠(yuǎn)程管理您的群集。
查看CPU配置文件和堆快照以優(yōu)化性能并診斷內(nèi)存泄漏。
查看您的應(yīng)用程序的性能指標(biāo)。
通過Nginx負(fù)載均衡器集成控制輕松擴展到多臺主機。
如下所述，當(dāng)您使用init系統(tǒng)將StrongLoop PM作為操作系統(tǒng)服務(wù)安裝時，系統(tǒng)將在系統(tǒng)重新啟動時自動重新啟動。因此，它將使您的應(yīng)用程序進(jìn)程和群集永遠(yuǎn)存活。
使用init系統(tǒng)
下一層可靠性是確保您的應(yīng)用程序在服務(wù)器重新啟動時重新啟動。由于各種原因，系統(tǒng)仍然可能停機。要確保您的應(yīng)用程序在服務(wù)器崩潰時重新啟動，請使用內(nèi)置于您的操作系統(tǒng)中的init系統(tǒng)。目前使用的兩個主要init系統(tǒng)是systemd和Upstart。
There are two ways to use init systems with your Express app:
在進(jìn)程管理器中運行您的應(yīng)用程序，并使用init系統(tǒng)將進(jìn)程管理器作為服務(wù)安裝。當(dāng)應(yīng)用程序崩潰時，進(jìn)程管理器將重新啟動您的應(yīng)用程序，并且當(dāng)系統(tǒng)重新啟動時，init系統(tǒng)將重新啟動進(jìn)程管理器。這是推薦的方法。
使用init系統(tǒng)直接運行您的應(yīng)用程序（和節(jié)點）。這更簡單一些，但是您沒有獲得使用流程管理器的額外優(yōu)勢。
Systemd
Systemd是一個Linux系統(tǒng)和服務(wù)管理器。大多數(shù)主要的Linux發(fā)行版都采用systemd作為其默認(rèn)的init系統(tǒng)。
系統(tǒng)服務(wù)配置文件稱為單元文件，文件名以.service結(jié)尾。以下是直接管理Node應(yīng)用程序的示例單元文件（將粗體文本替換為系統(tǒng)和應(yīng)用程序的值）：
[Unit]Description=Awesome Express App[Service]Type=simple ExecStart=/usr/local/bin/node /projects/myapp/index.js WorkingDirectory=/projects/myapp User=nobody Group=nogroup # Environment variables:Environment=NODE_ENV=production # Allow many incoming connections LimitNOFILE=infinity # Allow core dumps for debugging LimitCORE=infinity StandardInput=nullStandardOutput=syslog StandardError=syslog Restart=always[Install]WantedBy=multi-user.target
有關(guān)systemd的更多信息，請參閱systemd引用（手冊頁）。
StrongLoop PM作為systemd服務(wù)
您可以輕松地將StrongLoop Process Manager作為systemd服務(wù)安裝。完成后，當(dāng)服務(wù)器重新啟動時，它將自動重新啟動StrongLoop PM，然后重新啟動所有正在管理的應(yīng)用程序。
要將StrongLoop PM安裝為systemd服務(wù)，請執(zhí)行以下操作：
$ sudo sl-pm-install --systemd
然后開始服務(wù)：
$ sudo /usr/bin/systemctl start strong-pm
有關(guān)更多信息，請參閱設(shè)置生產(chǎn)主機（StrongLoop文檔）。
Upstart
Upstart是許多Linux發(fā)行版中可用的系統(tǒng)工具，用于在系統(tǒng)啟動期間啟動任務(wù)和服務(wù)，在關(guān)機期間停止它們并監(jiān)督它們。您可以將Express應(yīng)用程序或流程管理器配置為服務(wù)，然后Upstart會在崩潰時自動重啟。
Upstart服務(wù)在作業(yè)配置文件（也稱為“作業(yè)”）中定義，文件名以.conf。結(jié)尾。以下示例顯示如何為名為“myapp”的應(yīng)用程序創(chuàng)建名為“myapp”的作業(yè)，主文件位于該處/projects/myapp/index.js。
使用以下內(nèi)容創(chuàng)建一個名為myapp.confat 的文件/etc/init/（將粗體文本替換為系統(tǒng)和應(yīng)用程序的值）：
# When to start the process start on runlevel [2345]# When to stop the process stop on runlevel [016]# Increase file descriptor limit to be able to handle more requests limit nofile 50000 50000# Use production mode env NODE_ENV=production # Run as www-data setuid www-data setgid www-data # Run from inside the app dir chdir /projects/myapp # The process to start exec /usr/local/bin/node /projects/myapp/index.js # Restart the process if it is down respawn # Limit restart attempt to 10 times within 10 seconds respawn limit 10 10
注意：此腳本需要Upstart 1.4或更新版本，在Ubuntu 12.04-14.10上受支持。
由于作業(yè)配置為在系統(tǒng)啟動時運行，因此應(yīng)用程序?qū)㈦S操作系統(tǒng)一起啟動，并在應(yīng)用程序崩潰或系統(tǒng)關(guān)閉時自動重新啟動。
除了自動重新啟動應(yīng)用程序，Upstart還允許您使用這些命令：
start myapp– Start the apprestart myapp– Restart the appstop myapp– Stop the app.
有關(guān)Upstart的更多信息，請參閱Upstart Intro，Cookbook和Best Practices。
StrongLoop PM作為Upstart服務(wù)
您可以輕松安裝StrongLoop Process Manager作為Upstart服務(wù)。完成后，當(dāng)服務(wù)器重新啟動時，它將自動重新啟動StrongLoop PM，然后重新啟動所有正在管理的應(yīng)用程序。
將StrongLoop PM安裝為Upstart 1.4服務(wù)：
$ sudo sl-pm-install
然后運行該服務(wù)：
$ sudo /sbin/initctl start strong-pm
注意：在不支持Upstart 1.4的系統(tǒng)上，命令略有不同。有關(guān)更多信息，請參閱設(shè)置生產(chǎn)主機（StrongLoop文檔）。
在集群中運行您的應(yīng)用程序
在多核系統(tǒng)中，您可以通過啟動一組進(jìn)程來多次提高Node應(yīng)用程序的性能。群集運行應(yīng)用程序的多個實例，理想的情況是每個CPU核心上有一個實例，從而在實例之間分配負(fù)載和任務(wù)。
重要提示：由于應(yīng)用程序?qū)嵗鳛閱为毜倪M(jìn)程運行，因此它們不共享相同的內(nèi)存空間。也就是說，對象是每個應(yīng)用程序?qū)嵗谋镜貙ο?。因此，您無法在應(yīng)用程序代碼中維護(hù)狀態(tài)。但是，您可以使用像Redis這樣的內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲來存儲會話相關(guān)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)。此警告適用于基本上所有形式的水平縮放，無論是使用多個進(jìn)程聚集還是多臺物理服務(wù)器。
在集群應(yīng)用程序中，工作進(jìn)程可能會單獨崩潰而不會影響其他進(jìn)程。除了性能優(yōu)勢之外，故障隔離是運行一組應(yīng)用程序進(jìn)程的另一個原因。每當(dāng)工作進(jìn)程崩潰時，務(wù)必確保使用cluster.fork（）記錄事件并產(chǎn)生一個新進(jìn)程。
使用節(jié)點的集群模塊
集群可以通過節(jié)點的集群模塊實現(xiàn)。這使主進(jìn)程能夠派生工作進(jìn)程并在工作進(jìn)程間分配傳入連接。但是，不是直接使用這個模塊，而是使用其中的許多工具之一自動完成工作。例如節(jié)點-pm或群集服務(wù)。
使用StrongLoop PM
如果您將應(yīng)用程序部署到StrongLoop Process Manager（PM），那么您可以利用群集而不修改應(yīng)用程序代碼。
當(dāng)StrongLoop進(jìn)程管理器（PM）運行應(yīng)用程序時，它會自動在具有與系統(tǒng)上的CPU核心數(shù)量相等的工作人員數(shù)量的群集中運行。您可以使用slc命令行工具手動更改集群中工作進(jìn)程的數(shù)量，而無需停止應(yīng)用程序。
例如，假設(shè)您已將應(yīng)用程序部署到prod.foo.com，并且StrongLoop PM正在偵聽端口8701（默認(rèn)值），然后使用slc將群集大小設(shè)置為八：
$ slc ctl -C http://prod.foo.com:8701 set-size my-app 8
有關(guān)使用StrongLoop PM進(jìn)行群集的更多信息，請參閱StrongLoop文檔中的群集。
緩存請求結(jié)果
提高生產(chǎn)性能的另一個策略是緩存請求的結(jié)果，以便您的應(yīng)用不會重復(fù)該操作來重復(fù)提供相同的請求。
使用像Varnish或Nginx這樣的緩存服務(wù)器（另請參閱Nginx緩存）可以大大提高應(yīng)用程序的速度和性能。
使用負(fù)載平衡器
無論應(yīng)用程序的優(yōu)化程度如何，單個實例只能處理有限數(shù)量的負(fù)載和流量。擴展應(yīng)用程序的一種方法是運行它的多個實例并通過負(fù)載均衡器分配流量。設(shè)置負(fù)載平衡器可以提高應(yīng)用程序的性能和速度，并使其能夠擴展比單個實例更多的功能。
負(fù)載平衡器通常是一種逆向代理，用于協(xié)調(diào)來往于多個應(yīng)用程序?qū)嵗头?wù)器的流量。您可以使用Nginx或HAProxy輕松地為您的應(yīng)用程序設(shè)置負(fù)載平衡器。
通過負(fù)載平衡，您可能必須確保與特定會話ID關(guān)聯(lián)的請求連接到發(fā)起它們的進(jìn)程。這被稱為會話親緣關(guān)系或粘性會話，并且可以通過上面的建議來解決，以使用數(shù)據(jù)存儲（如Redis）作為會話數(shù)據(jù)（取決于您的應(yīng)用程序）。有關(guān)討論，請參閱使用多個節(jié)點。
使用反向代理
反向代理位于Web應(yīng)用程序的前端，并對請求執(zhí)行支持操作，而不是將請求發(fā)送到應(yīng)用程序。它可以處理錯誤頁面，壓縮，緩存，服務(wù)文件和負(fù)載平衡等等。
將不需要應(yīng)用程序狀態(tài)知識的任務(wù)移交給反向代理可以釋放Express以執(zhí)行專門的應(yīng)用程序任務(wù)。出于這個原因，建議在生產(chǎn)中使用Nginx或HAProxy之類的反向代理。