Nodejs监控事件循环异常示例详解

(编辑：jimmy 日期: 2024/11/17 浏览：2)

开场白

最近在学习 libuv，也了解了一些 Node.js 中使用 libuv 的例子。当然，这篇文章不会去介绍 event loop，毕竟这些东西在各个论坛、技术圈里都被介绍烂了。本文介绍如何正确使用 Event loop，以及即使发现程序是否异常 block。

基础

event loop 的基础想必各位读者都比较熟悉了。这里我引用官方的图，简单介绍两句，作为前置准备：

event loop是作为单线程实现异步的方式之一。简而言之，就是在一个大的 while 循环中不断遍历这些 phase，执行对应的 callbacks。这样才实现了真正的异步调用：调用时不必等着响应，等调用的资源准备好了，回调我。
以上就是基础，接下来进入正题：

问题提出

开门见山，我们提出以下问题：

js 既然是单线程，那么总有办法 block 住整个程序，虽然用了 libuv，也可能会 block 住主程序。对吗？
如何知道我们的程序 block 住了？

对于问题1，答案是肯定的。任何 io 密集计算都会 block 主进程，调用任何耗时的同步系统 api（比如同步读取大文件等），也会 block。

对于第2个问题，就需要对 libuv 有个基本认识了（想想我前面说的一个大 while）。event loop 既然是 loop，那么总有循环的概念吧？想到循环，能联想到循环次数吧？对~解决方案就是使用循环次数。

方案

这里我提一个思路（并不是说不写代码"htmlcode">

// 环境准备
const http = require('http');
const path = require('path');
const {execFile, execFileSync} = require('child_process');

const max = 9999;
const getComputedValueFromChildProcess = (max) => execFileSync('node', [path.join(__dirname, './childprocess.js'), max]);

http.createServer((req, res) => {
 const k = getComputedValueFromChildProcess(max);
 res.write('origin-text: ' + k);
 res.end();
}).listen(8888);


// 第一版实现
const MS_MULTI = 1000 * 1000;
const blockDelta = 10 * MS_MULTI;
let start;
function meature() {
 start = process.hrtime();
 setImmediate(function() {
  let seconds;
  [seconds, start] = process.hrtime(start);
  if (seconds * 1000 * MS_MULTI + start > blockDelta) {
   console.log(`node.eventloop_blocked for ${seconds}secs and ${(start / MS_MULTI).toFixed(2)}ms.`);
  }
  meature();
 });
}
meature();

// childprocess.js 文件
#!/use/env node
const args = Number(process.argv[2]);
function computeIo(args) {
 let k;
 for (let i = 0; i < args; ++i) {
  for (let j = 0; j < args; ++j) {
   k = i + j;
  } 
 }
 return k;
}
console.log(computeIo(args));

大环境是一个 web 服务器。我们选用了 check 这个 phase 来作为一个起点（这里不使用 timer phase的原因是，setTimeout 的 timeout 最低是1ms，在 event loop 空转时，1ms 可以跑好多好多次循环了，本机数据大概是100K次/ms）。应用一开始就调用 meature 方法开始暴力测试。旨在测试这次 check 到下次 check 的时间是否大于10ms：

# 没有请求前
# 等了很久出现一个15ms
"htmlcode">

const EVERY_SEC_MIN_LOOPS = 1000000; // 定义每秒最小循环数
let times = 0; // 一次采样中的循环数
let nowShowIncreaseTimes = false; // 当前是否应该增加 times
let start = Date.now();
const CD = 10 * 1000; // 间隔
function meature(callback = () => {}) {
 setTimeout(function() {
  start = Date.now();
  nowShowIncreaseTimes = true;
  _inter();
  setTimeout(() => {
   endMeature();
   meature(); // 开始预约下次采样
  }, 2000);
 }, CD);
}
function _inter() {
 setImmediate(() => {
  if (nowShowIncreaseTimes) {
   ++times;
   return _inter();
  }
 });
}

function endMeature() {
 
 const now = Date.now();
 nowShowIncreaseTimes = false;
 const totalMsSpan = now - start;
 const everySecLoops = (times / (totalMsSpan / 1000)).toFixed(0);
 if (everySecLoops < EVERY_SEC_MIN_LOOPS) {
  console.log(`当前每秒循环数${everySecLoops}`);
 }
 times = 0;
 return everySecLoops
}
meature();


测试结果：



# 当我不断：

curl http://localhost:8888

# 出现

"external nofollow" href="http://localhost:8888/">http://localhost:8888/
# 结果是这样的：

"htmlcode">

// non-blocked.js
const max = 9999;
const getComputedValueFromChildProcess = (max) => new Promise((res, rej) => {
 execFile('node', [path.join(__dirname, './childprocess.js'), max], (err, stdout) => {
  const valueFromChildProcess = Number(stdout);
  res(valueFromChildProcess);
 });
});

http.createServer(async (req, res) => {
 const k = await getComputedValueFromChildProcess(max);
 res.write('origin-text: ' + k);
 res.end();
}).listen(8888);


PS: 为了示范同步、异步的区别，本文用的是子进程这种方式。其实更好的应该是用 worker_thread 的方式、或者分片计算等。让我们用相同的 ab 进行测试，得到结果：



"color: #ff0000">总结


到现在，大家应该对监控 event loop 有个基本认识了。本来想搞一个 npm 包的，但最近比较忙，只能先抛砖，大家有玉的使劲砸。😬😬😬
好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对的支持。

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