node.js内存缓存的性能情况

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1. WEB 服务性能测试和优化

1.1 测试环境搭建

网络环境：内网

压力测试服务器：

服务器系统：Linux 2.6.18

服务器配置：Intel® Xeon™ CPU 3.40GHz 4 CPUS

内存：6GB

反向代理服务器：Nginx服务器

服务器系统：Linux 2.6.18

服务器配置：Pentium® Dual-Core CPU E5800 @ 3.20GHz 2CPUS

内存：2GB

发包服务器：

发包工具：apache 2.2.19自带的ab测试工具

服务器系统：Linux 2.6.18

服务器配置：Pentium® Dual-Core CPU E5800 @ 3.20GHz 2CPUS

内存：1GB

1.2 CPU性能测试

Nginx可作为HTTP服务器，在处理高并发请求的时候拥有比现在主流的Apache服务器更高的性能，同时Nginx也是一个优秀的反向代理服务器。所以在服务器端开启一个或多个Node.JS进程在多核CPU上运行，我们利用Nginx来进行反向代理和负载均衡，监听8888端口，直接通过使用Apache自带的ab测试包对8888端口进行压力测试。获得的测试结果如下所示：

Type	单进程	双进程	三进程
Commond	1000/30	1000/30	1000/30
rps	203	311	432
tpq	4.93	3.2	2.37
50%req	4500ms	1500ms	750ms
Fail	0	0	0

表一 Node.JS多进程压力测试表

注：1000/30:代表命令./ab -c 1000 -t 30 http://10.1.155.40:8888/

rps:代表每秒处理请求数，并发的主要指标

tpq:每个请求处理的时间，单位毫秒

fail:代表平均处理失败请求个数

50%req:代表50%的请求在多少毫秒内返回

在有业务处理压力的情况下，单开Node.JS和多开Node.JS性能有明显差别，每秒处理请求数性能提升100%，从用户响应速度上提升200%，从稳定性上提升200%。所以在多核CPU运行Node.JS 的时候可将1个CPU绑定Nginx进程使用，其他的CPU绑定Node.JS进程，这样可以明显提升服务器的性能和稳定性。

1.3 缓存优化策略

通过上面的论述我们介绍了Node.JS主要的两个缺点：V8内存限制和Node.JS的单线程等；这里我们给出了几种主要的解决方案，从而有助于其提高Node.JS的响应速度和WEB服务性能。

对于缓存要求不高的Web应用来说，在Node中做缓存最简单高效的方法是使用一个Object对象，将缓存以key-value的形式存入这个对象中，这么做的理由是拥有更快的存取速度。通过测试得知，相比Redis通过TCP连接的形式与客户端进行通信，在程序中直接使用对象进行存储的效率会是Redis的40倍。

对于解决资源不足的问题，尤其是内存方面的问题，通常采用风险转移的方式。即将缓存点从Node.JS进程中转移到第三方成熟的缓存（如Redis，varnish等）中去即可。这样做的优点在于：1、缓存内容没有冗余；2、集中式缓存，减少不一致性的发生；3、更加优秀的缓存算法以保证较高的命中率；3、让Node.JS保持轻量，以解决它更擅长的问题 ^[1] ；

对于上面提到的请求上涨，硬盘IO 读取压力的问题，我们可以做如下改进：1、为指定几种后缀的文件，在响应时添加Expires头和Cache-Control: max-age头。超时日期设置为1年。2、由于这是静态文件服务器，为所有请求，响应时返回Last-Modified头。3、为带If-Modified-Since的请求头，做日期检查，如果没有修改，则返回304。若修改，则返回文件。4、使用GZip压缩文件可以减少响应的大小，能够达到节省带宽的目的。