目前大部分Web服務器，如Apache，都使用多線程的方式響應多用戶請求，即一個線程服務一個用戶請求。這種模式其中一個好處是，當某個請求的線程上拋出的異常沒被捕獲，只會影響當前這個線程，不會影響其他請求。
由於Node執行在單線程上，一旦線程上拋的異常沒有被捕獲，就會引起整個進程的崩潰。所以對Node服務的異常處理、保證進程的穩定性非常重要。
再好的程序員也不敢保證自己的代碼不出現異常，除了盡可能捕獲可能出現的異常，我們還需要通過一些規范減少異常發生，通過單元測試輔助我們驗證代碼，通過一些工具保證服務的穩定性。下面我從這幾個方面探討如何保證Node的穩定性。
一 異常捕獲
提升穩定性最直接的方式就是盡可能的捕捉異常，Node提供3種方式。
1.1 try/catch
在大多數語言中，try/catch是捕獲異常的好手，能確保我們的代碼不進入不可控流程。但是由於Node回調/異步的特性，我們無法通過try/catch來捕捉所有的異常，看下面的示例：
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try {
process.nextTick(function () {
throw new Error("error");
});
} catch (err) {
//can not catch it
console.log(err);
}
try {
setTimeout(function(){
throw new Error("error");
},1)
} catch (err) {
//can not catch it
console.log(err);
}
上面的代碼沒有像預期的那樣幫我們捕獲異常，后果就是這個未被捕獲的異常導致整個Node進程crash，所以Node中try/catch的方式不是那么管用。
如果有一種方法能幫我們全局捕獲異常，Node服務就不會輕易掛掉了。Node確實提供了這種方式，不過卻不能完全滿足我們的需求。
1.2 uncaughtException
當一個異常未被捕獲，冒泡回歸到事件循環中就會觸發uncaughtException事件。
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process.on('uncaughtException', function(err) {
console.error('Error caught in uncaughtException event:', err);
});
try {
setTimeout(function(){
throw new Error("error");
},1)
} catch (err) {
//can not catch it
console.log(err);
}
只要給uncaughtException配置了回調，Node進程不會異常退出，但異常發生的上下文已經丟失，我們無法給出友好的返回，比如告訴用戶哪里出問題了。而且由於uncaughtException事件發生后，會丟失當前環境的堆棧，可能導致Node不能正常進行內存回收，從而導致內存泄露。所以，uncaughtException的正確使用姿勢是，當uncaughtException觸發，記錄error日志，然后結束Node進程，我們通過日志監控，報警及時解決異常。
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process.on('uncaughtException', function(err) {
// 記錄日志
logger(err);
// 結束進程
process.exit(1);
});
1.3 domain
為了彌補try/catch和uncaughtException的不足，在node v0.8+版本的時候，發布了一個模塊domain，這個模塊能捕捉異步回調中出現的異常。
看下面的示例：
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var d = domain.create();
process.on('uncaughtException', function(err) {
console.error(err);
});
d.on('error', function(err) {
console.error('Error caught by domain:', err);
});
d.run(function() {
process.nextTick(function() {
throw new Error("test domain");
});
});
運行代碼我們會發現，異常會被domain捕獲到，uncaughtException不會被觸發。雖然我們對domain模塊寄予厚望，不過目前domain模塊的評級為“Unstable”，因為存在不少性能以及穩定性問題。
關於domain的詳細介紹，可以看看以下幾篇文章：
二 阻止異常發生
我們當然無法阻止異常的發生，這里說的阻止異常發生，是希望大家能養成良好的編碼習慣，嚴謹的思維邏輯，來盡可能減少代碼拋出未捕獲異常。
2.1 良好的異常處理習慣
- 異步API編寫規范：由於異步調用中回調函數里的異常無法被外部捕獲，所以我們將API內部發生的異常作為第一個參數傳遞給回調函數，包括NodeJS官方的API是遵循這個規范的。
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fs.readFile('/t.txt', function (err, data) {
if (err) throw err;
console.log(data);
});
// 不推薦的做法
function fun(options,callback){
if(!options{
throw new Error("..")
}
}
// 推薦的做法
function fun(options,callback){
if(!options){
callback(err,null)
}
}
- 嚴格校驗用戶的輸入
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function doSth(cb){
if(typeof cb === 'function'){
cb();
}
}
- 使用try/catch處理可能出現異常的代碼
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var obj;
try{
obj = JSON.parse('')
}catch(e){
obj = {};
}
- 不要直接在controller中拋異常，應該用500等狀態更友好的返回錯誤
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// 不推薦的做法
app.get('/item.html', function (req, res, next) {
if(!query["id"]){
throw new Error('no item id');
}
});
// 推薦的做法
app.get('/item.html', function (req, res, next) {
if(!query["id"]){
next();
}
});
2.2 單元測試
單元測試的重要性想必所有人都清楚，JS代碼跑在瀏覽器端的時候我們未必會做，因為異常通常只會影響部分人使用的部分功能，不足以引起很多人的重視。JS代碼跑在服務端情況完全不一樣了，一旦出現異常，影響的是所有的用戶，所以單元測試就顯得非常重要。
至於如何在NodeJS中寫單元測試，可以看看兩位大神的分享：
2.3 記錄日志
還是那句說，誰也不敢保證自己的代碼不出現異常，因為有運行環境，網絡環境等各種不穩定因素，所以建立健全的排查和跟蹤機制就顯得很重要，而日志就是實現這種機制的關鍵。
阿里線上環境已經有完善的日志監控體現，我們要做的就是去學會如何使用他。
ali-logger:http://search.npm.taobao.net/package/ali-logger
三 多進程架構
3.1 cluster
cluster模塊用於創建共享端口的多進程模式,這種模式使多個進程間共享一個監聽狀態的socket，並由系統將accept的connection分配給不同的子進程。
文檔上有一個簡單的示例：
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var cluster = require('cluster');
var http = require('http');
var numCPUs = require('os').cpus().length;
if (cluster.isMaster) {
// Fork workers.
for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {
cluster.fork();
}
cluster.on('exit', function(worker, code, signal) {
console.log('worker ' + worker.process.pid + ' died');
});
} else {
// Workers can share any TCP connection
// In this case its a HTTP server
http.createServer(function(req, res) {
res.writeHead(200);
res.end("hello world\n");
}).listen(8000);
}
利用cluster，我們可以根據CPU的數量創建多個worker進程，用戶的請求會被分配到不同的進程上，如果某個進程出現異常，可以直接將這個進程crash掉，而不會影響其他進程。
關於cluster實現原理的介紹文章非常多，想深入了解的可以自行搜索一下。
3.1.1 graceful + recluster
數據產品中使用graceful + recluster兩個模塊實現多進程和服務器穩定性的工作，分享一下使用方法：
app.js
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var app = require('../app');
var graceful = require('graceful');
var server = app.listen(app.get('port'), function() {
debug('Express server listening on port ' + server.address().port);
});
graceful({
server: server,
killTimeout: 30000,
error:function(e){
logger.error(e);
}
});
server.js
var recluster = require('recluster'),
path = require('path');
var cluster = recluster(path.join(__dirname, 'app.js'));
cluster.run();
process.on('SIGUSR2', function() {
console.log('Got SIGUSR2, reloading cluster...');
cluster.reload();
});
console.log("spawned cluster, kill -s SIGUSR2", process.pid, "to reload");
開發環境,直接通過app啟動:
$ node server.js
生產環境, 啟動多個 worker:
$ node server.js
3.1.2 pm2
如果你覺得graceful + recluster的方式太復雜，那么pm2肯定是你最理想的選擇。
pm2非常強大，生產環境使用pm2啟動你的Node服務是個不錯的選擇，他能自動利用你的多核cup，完善的監控，日志記錄等等..
pm2使用非常簡單：
$ npm install pm2@latest -g $ pm2 start app.js $ pm2 list
如果你想更多的了解pm2，可以直接看pm2的文檔:https://github.com/Unitech/pm2
不過正是由於pm2功能太過強大，我們沒有選擇pm2，因為他太復雜了，感覺還沒有能力駕馭他，特別是萬一出現問題，我們還不知道如何解決。也許我們的顧慮是多余的，不過需要一點時間去了解他。
小結
剛開始學習Node的使用，對Node確實有點小擔心，因為使用別的語言做Web服務，根本不用擔心因為一個錯誤導致整個服務crash的問題。
隨着對Node的了解，我掌握了一些技巧，也打消了一些顧慮。
不過畢竟Node應用經驗有限，所以歡迎大家一起探討，積累更多寶貴的經驗。