Nodejs是单线程的，单线程好处是程序状态是单一的，没有多线程情况下没有锁、线程同步的问题，但是CPU是多核的，真正的服务器还有多个CPU，一个Node进程只能利用一个核，因此会面临两个问题：

• 如何充分利用多核CPU服务器
• 如何保证进程的健壮性和稳定性

首先来说第一个问题，面对单进程单线程对多核使用不足的问题，前人的经验是启动多进程即可，理想状态下每个进程各自利用一个CPU，以此实现多核CPU的利用。
Node提供child_process模块，以及child_process.fork()、child_process.exec()、child_process.execFile()、child_process.spawn()等函数创建子进程

Master-Worker模式（主从模式）

// worker.js

var http = require('http')
http.createServer(function(req, res){
    res.writeHead(200,{'Content-Type':'text/plain'})
    res.end('Hello World\n')
}).listen(Math.round((1 + Math.random()) * 1000), '127.0.0.1')

//master.js

var fork = require('child_process').fork;
var cpus = require('os').cpus();
for (var i = 0; i < cpus.length; i++) {
fork('./worker.js');
}

通过node master.js启动，这段代码会根据当前机器上的CPU数量复制出对应的Node进程数

image.png

这就是Master-Worker模式，又称主从模式。主进程不负责具体的业务处理，而是负责调度或管理工作进程，工作进程负责具体的业务处理。

进程间通信

要实现主进程管理和调度工作进程的功能，需要主进程和工作进程之间的通信。通过fork()或其他API创建子进程后，为了实现父子进程之间的通信，父进程与子进程之间会创建IPC通道，通过IPC通道父子进程之间才能通过message和send()传递消息。
//parent.js

var cp = require('child_process');
var n = cp.fork(__dirname + '/sub.js');
n.on('message', function (m) {
    console.log('PARENT got message:', m);
});
n.send({hello: 'world'});

//sub.js

process.on('message', function (m) {
    console.log('CHILD got message:', m);
});
process.send({foo: 'bar'});

传递句柄做负载均衡

//parent.js

var cp = require('child_process');
var child1 = cp.fork('child.js');
var child2 = cp.fork('child.js');

var server = require('net').createServer();
server.on('connection', function (socket) {
    socket.end('handled by parent\n');
});
server.listen(1337, function () {
    child1.send('server', server);
    child2.send('server', server);
});

//child.js

process.on('message', function (m, server) {
    if (m === 'server') {
        server.on('connection', function (socket) {
            socket.end('handled by child, pid is ' + process.pid + '\n');
        });
    }
});

测试结果：

image.png

集群

子进程除了message事件之外，还有error、exit、close、disconnect等事件，通过这些事件可以实现子进程监听未捕获的错误向主进程发信号从而创建新进程的方法

image.png