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寫在前面
不知不覺的，寫Node.js已經一年了。不同于最開始的demo、本地工具等，這一年裡，都是用Node.js寫的線上業務。從一開始的Node.js同構直出，到最近的Node接入層，也算是對Node開發入門了吧。目前，我一個人維護了大部分組内流傳下來的Node服務，包括内部系統和線上服務。新增的背景服務，也是盡可能地使用Node進行開發。本文是一下自己最近的一些小小的總結和思考。
本文不會深入講解Node.js本身的特性，架構等等。我也沒有寫過Node擴充或者庫什麼的，對Node.js的了解也并不夠深入。
為何用Node
對于我來說，對于團隊來說，使用Node的原因其實很簡單：開發起來快。熟悉JS的前端同學可以很快上手，節省成本。選一個http server庫起一個server，選擇合适的中間件，比對好請求路由，看情況合理使用ORM庫連結資料庫、增删改查即可。
Node的适用場景
Node.js 使用了一個事件驅動、非阻塞式 I/O 的模型，使其輕量又高效。這種模型使得Node.js 可以避免了由于需要等待輸入或者輸出(資料庫、檔案系統、Web伺服器...)響應而造成的 CPU 時間損失。是以，Node.js适合運用在高并發、I/O密集、少量業務邏輯的場景。
對應到平時具體的業務上，如果是内部的系統，大部分僅僅就是需要對某個資料庫進行增删改查，那麼Server端直接就是Node.js一把梭。
對于線上業務，如果流量不大，并且業務邏輯簡單的情況下，Server端也可以完全使用Node.js。對于流量巨大，複雜度高的項目，一般用Node.js作為接入層，背景同學負責實作服務。如下圖：
同樣是寫JS，Node.js開發和頁面開發有什麼差別
在浏覽器端開發頁面，是和使用者打交道、重互動，浏覽器還提供了各種Web Api供我們使用。Node.js主要面向資料，收到請求後，傳回具體的資料。這是兩者在業務路徑上的差別。而真正的差別其實是在于業務模型上(業務模型，這是我自己瞎想的一個詞)。直接用圖表示吧。
開發頁面時，每一個使用者的浏覽器上都有一份JS代碼。如果代碼在某種情況下崩了，隻會對目前使用者産生影響，并不會影響其他使用者，使用者重新整理一下即可恢複。而在Node.js中，在不開啟多程序的情況下，所有使用者的請求，都會走進同一份JS代碼，并且隻有一個線程在執行這份JS代碼。如果某個使用者的請求，導緻發生錯誤，Node.js程序挂掉，server端直接就挂了。盡管可能有程序守護，挂掉的程序會被重新開機，但是在使用者請求量大的情況下，錯誤會被頻繁觸發，可能就會出現server端不停挂掉，不停重新開機的情況，對使用者體驗造成影響。
Node.js 開發時的注意事項
使用者在通路Node.js服務時，如果某一個請求卡住了，服務遲遲不能傳回結果，或者說邏輯出錯，導緻服務挂掉，都會帶來大規模的體驗問題。server端的目标，就是要 快速、可靠 地傳回資料。
緩存
由于Node.js不擅長處理複雜邏輯(JavaScript本身執行效率較低)，如果要用Node.js做接入層，應該避免複雜的邏輯。想要快速處理資料并傳回，一個至關重要的點：使用緩存。
例如，使用Node做React同構直出，
renderToString
這個Api，可以說是比較重的邏輯了。如果頁面的複雜度高，每次請求都完整執行
renderToString
，會長時間占用線程來執行代碼，增加響應時間，降低服務的吞吐量。這個時候，緩存就十分重要了。
實作緩存的主要方式：記憶體緩存。可以使用Map，WeakMap，WeakRef等實作。參考以下簡單的示例代碼：
const cache = new Map();router.get('/getContent', async (req, res) => { const id = req.query.id; // 命中緩存 if(cache.get(id)) { return res.send(cache.get(id)); } // 請求資料 const rsp = await rpc.get(id); // 經過一頓複雜的操作，處理資料 const content = process(rsp); // 設定緩存 cache.set(id, content); return res.send(content);});
使用緩存時，有一個很重要的問題是：記憶體緩存如何更新。一種最簡單的方法，開一個定時器，定期删除緩存，下一次請求到來時，重新設定緩存即可。在上述代碼中，增加如下代碼：
setTimeout(function() { cache.clear();}, 1000 * 60); // 1分鐘删除一次緩存
如果server端完全使用Node實作，需要用Node端直接連接配接資料庫，在資料時效性要求不太高、且流量不太大的情況下，就可以使用上述類似的模型，如下圖。這樣可以降低資料庫的壓力且加快Node的響應速度。
另外，還需要注意記憶體緩存的大小。如果一直往緩存裡寫入新資料，那麼記憶體會越來越大，最終爆掉。可以考慮使用LRU(Least Recently Used)算法來做緩存。開辟一塊記憶體專門作為緩存區域。當緩存大小達到上限時，淘汰最久未使用的緩存。
記憶體緩存會随着程序的重新開機而全部失效。
當背景業務比較複雜，接入層流量，資料量較大時，可以使用如下的架構，使用獨立的記憶體緩存服務。Node接入層直接從緩存服務取資料，背景服務直接更新緩存服務。
當然，上圖中的架構是最簡單的情形，現實中還需要考慮分布式緩存、緩存一緻性的問題。這又是另外一個話題了。
錯誤處理
由于Node.js語言的特性，Node服務是比較容易出錯的。而一旦出錯，造成的影響就是服務不可用。是以，對于錯誤的處理十分的重要。
處理錯誤，最常用的就是
try catch
了。可是
try catch
無法捕獲異步錯誤。Node.js中，異步操作是十分常見的，異步操作主要是在回調函數中暴露錯誤。看一個例子：
const readFile = function(path) { return new Promise((resolve,reject) => { fs.readFile(path, (err, data) => { if(err) { throw err; // catch無法捕獲錯誤，這和Node的eventloop有關。 // reject(err); // catch可以捕獲 } resolve(data); }); });}router.get('/xxx', async function(req, res) { try { const res = await readFile('xxx'); ... } catch (e){ // 捕獲錯誤處理 ... res.send(500); }});
上面的代碼中，readFile 中 throw 出來的錯誤，是無法被catch捕獲的。如果我們把
throw err
換成
Promise.reject(err)
，catch中是可以捕獲到錯誤的。
我們可以把異步操作都Promise化，然後統一使用 async 、try、catch 來處理錯誤。
但是，總會有地方會被遺漏。這個時候，可以使用process來捕獲全局錯誤，防止程序直接退出，導緻後面的請求挂掉。示例代碼：
process.on('uncaughtException', (err) => { console.error(`${err.message}\n${err.stack}`);});process.on('unhandledRejection', (reason, p) => { console.error(`Unhandled Rejection at: Promise ${p} reason: `, reason);});
關于Node.js中錯誤的捕獲，還可以使用
domain
子產品。現在這個子產品已經不推薦使用了，我也沒有在項目中實踐過，這裡就不展開了。Node.js 近幾年推出的 async_hooks 子產品，也還處于實驗階段，不太建議線上環境直接使用。做好程序守護，開啟多程序，錯誤告警及時修複，養成良好的編碼規範，使用合适的架構，才能提高Node服務的效率及穩定性。
寫在後面
本文總結了Node.js開發一年多以來的實踐總結等。Node.js的開發與前端網頁的開發思路不同，着重點不一樣。我正式開發Node.js的時間也不算太長，一些點并沒有深入的了解，本文僅僅是一些經驗之談。歡迎交流。
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