换一个角度,在CPU密集的应用场景中,Node是否能胜任呢?实际上,V8的执行效率是十分高的。单以执行效率评判,V8的效率毋庸置疑。
我们将相同的裴波那契数列(F0=0,F1=1,Fn=F(n-1)+F(n-2)(n>=2))分别用各种脚本语言写了算法实现,并进行了n=40的计算,以比较性能。这个测试主要偏重CPU栈操作,下表是其中一次运算耗时的排行。在这些脚本语言中(其中C和Go语言是静态语言,用于参考),Node是足够高效的,它优秀的运算能力主要来自V8的深度性能优化:
![](https://box.kancloud.cn/2016-08-25_57bdc8fad71a8.png)
这样的测试尽管并不能完全反映出各个语言的性能优劣,但已经可以表明Node在性能上不俗的表现。从另一个角度来看,这可以表明CPU密集型应用其实并不可怕。CPU密集型应用给Node带来的挑战主要是:由于JavaScript单线程的原因,如果有长时间运行的计算(比如大循环),将导致CPU时间片不能释放,使得后续I/O无法发起。但是适当调整和分解大型运算任务为多个小任务,使得运算能够适时释放,不阻塞I/O调用的发起,这样即可享受到并行异步I/O的好处,还能充分利用CPU。
关于CPU密集型应用,Node的异步I/O已经解决了在单线程上CPU与I/O之间阻塞无法重叠利用的问题,I/O阻塞造成的性能浪费远比CPU的影响小。对于长时间运行的计算,如果它的耗时超过普通阻塞I/O的耗时,那么应用场景就需要重新评估,因为这类计算比I/O阻塞还影响效率,甚至说是一个纯计算的场景,根本没有I/O。此类应用场景或许应当采用多线程的方式进行计算。Node虽然没有提供多线程用于计算支持,但是还是有以下两个方式来充分利用CPU:
* Node可以通过编写C/C++扩展的方式更高效的利用CPU,将一些V8不能做到性能极致的地方通过C/C++来实现。由上面的测试结果可以看到,通过C/C++扩展的实现裴波那契数列计算,速度比Java还快。
* 如果单线程的Node不能满足需求,甚至用了C/C++扩展后还觉得不够,那么通过子进程的方式,将一部分Node进程当作常驻服务进程用于计算,然后利用进程间的消息传递结果,将计算与I/O分离,这样还能充分利用多CPU。
CPU密集不可怕,如何调度是诀窍。
- 目录
- 第1章 Node 简介
- 1.1 Node 的诞生历程
- 1.2 Node 的命名与起源
- 1.2.1 为什么是 JavaScript
- 1.2.2 为什么叫 Node
- 1.3 Node给JavaScript带来的意义
- 1.4 Node 的特点
- 1.4.1 异步 I/O
- 1.4.2 事件与回调函数
- 1.4.3 单线程
- 1.4.4 跨平台
- 1.5 Node 的应用场景
- 1.5.1 I/O 密集型
- 1.5.2 是否不擅长CPU密集型业务
- 1.5.3 与遗留系统和平共处
- 1.5.4 分布式应用
- 1.6 Node 的使用者
- 1.7 参考资源
- 第2章 模块机制
- 2.1 CommonJS 规范
- 2.1.1 CommonJS 的出发点
- 2.1.2 CommonJS 的模块规范
- 2.2 Node 的模块实现
- 2.2.1 优先从缓存加载
- 2.2.2 路径分析和文件定位
- 2.2.3 模块编译
- 2.3 核心模块
- 2.3.1 JavaScript核心模块的编译过程
- 2.3.2 C/C++核心模块的编译过程
- 2.3.3 核心模块的引入流程
- 2.3.4 编写核心模块
- 2.4 C/C++扩展模块
- 2.4.1 前提条件
- 2.4.2 C/C++扩展模块的编写
- 2.4.3 C/C++扩展模块的编译
- 2.4.2 C/C++扩展模块的加载
- 2.5 模块调用栈
- 2.6 包与NPM
- 2.6.1 包结构
- 2.6.2 包描述文件与NPM
- 2.6.3 NPM常用功能
- 2.6.4 局域NPM
- 2.6.5 NPM潜在问题
- 2.7 前后端共用模块
- 2.7.1 模块的侧重点
- 2.7.2 AMD规范
- 2.7.3 CMD规范
- 2.7.4 兼容多种模块规范
- 2.8 总结
- 2.9 参考资源
- 第3章 异步I/O
- 3.1 为什么要异步I/O
- 3.1.1 用户体验
- 3.1.2 资源分配
- 3.2 异步I/O实现现状
- 3.2.1 异步I/O与非阻塞I/O
- 3.2.2 理想的非阻塞异步I/O
- 3.2.3 现实的异步I/O
- 3.3 Node的异步I/O
- 3.3.1 事件循环
- 3.3.2 观察者
- 3.3.3 请求对象
- 3.3.4 执行回调
- 3.3.5 小结
- 3.4 非I/O的异步API
- 3.4.1 定时器
- 3.5 事件驱动与高性能服务器