JavaScript_服务端Node.js高并发处理

Node.js通过非阻塞I/O和事件驱动实现高并发，利用libuv处理异步操作，避免主线程阻塞；结合Cluster模块创建多进程worker，充分发挥多核CPU性能，支持海量并发连接。

Node.js 能高效处理高并发请求，核心在于其非阻塞 I/O 和事件驱动架构。虽然 JavaScript 是单线程语言，但 Node.js 利用底层的 libuv 库实现了异步操作，让服务在等待 I/O（如数据库查询、文件读写、网络请求）时不阻塞主线程，从而支持成千上万的并发连接。

事件循环与非阻区 I/O 是并发基础

Node.js 的运行依赖于事件循环（Event Loop），它持续监听事件队列并执行回调函数。当发起一个异步任务（比如读取文件或调用 API），Node.js 会将其交给系统内核或线程池处理，自身继续执行后续代码。一旦任务完成，事件循环会把对应的回调加入队列，在合适时机执行。

这种机制避免了传统多线程模型中线程等待带来的资源浪费。举例来说：

• 接收 1000 个用户上传请求时，每个请求触发一个异步文件写入，Node.js 不会为每个请求创建新线程，而是统一由事件循环调度。
• 数据库查询使用 Promise 或 async/await 语法，实际操作交由底层异步接口执行，不会卡住服务器响应其他请求。

使用 Cluster 模块利用多核 CPU

尽管主线程是单线程，但现代服务器通常有多核 CPU。Node.js 提供了 cluster 模块，允许创建多个进程（worker）共享同一个端口，每个 worker 运行独立的事件循环，从而真正实现并行处理。

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常见做法是启动与 CPU 核心数相等的 worker 数量：

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const cluster = require('cluster');
const os = require('os');

if (cluster.isPrimary) {
  const cpuCount = os.cpus().length;
  for (let i = 0; i < cpuCount; i++) {
    cluster.fork();
  }
} else {
  require('./app'); // 启动应用
}

这样能显著提升吞吐量，尤其是在 CPU 密集型场景下。注意：各 worker 之间不共享内存，状态管理需依赖外部存储如 Redis。

合理使用中间件和限流防止过载

高并发下，服务器可能因请求过多而崩溃。应通过以下方式增强稳定性：

• 使用 Express 中间件如 express-rate-limit 限制单位时间内来自同一 IP 的请求数，防止刷接口。
• 启用 gzip 压缩 减少响应体积，加快传输速度。
• 静态资源交给 Nginx 或 CDN，减轻 Node.js 负担。
• 错误捕获与进程守护：用 try-catch 和 unhandledRejection 监听异常，配合 PM2 等进程管理工具自动重启崩溃的服务。

优化数据库与缓存策略

数据库往往是性能瓶颈。建议：

• 使用连接池（如 mysql2/promise 或 pg 连接池）复用数据库连接，避免频繁建立断开。
• 对高频读操作引入 Redis 缓存，减少数据库压力。
• 避免在循环中执行数据库查询，尽量批量处理数据。

基本上就这些。Node.js 处理高并发不是靠“快”，而是靠“不等”。只要设计好异步流程、合理分配资源、做好容错，就能稳定支撑大量并发连接。

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