Node.js 性能优化完全指南

为什么优化 Node.js？

Node.js 单线程特性使其在高并发场景下需要特别注意性能优化。

集群模式

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

if (cluster.isMaster) {
  const cpus = os.cpus().length;
  for (let i = 0; i < cpus; i++) {
    cluster.fork();
  }
} else {
  require("./app");
}

使用 PM2

pm2 start app.js -i max
pm2 monitor
pm2 reload app

数据库优化

连接池

const pool = mysql.createPool({
  connectionLimit: 10,
  host: "localhost",
  user: "root",
  password: "password"
});

查询优化

// 避免 N+1 查询
const users = await db.query("SELECT * FROM users");
const userIds = users.map(u => u.id);
const orders = await db.query(
  "SELECT * FROM orders WHERE user_id IN (?)",
  [userIds]
);

缓存策略

const NodeCache = require("node-cache");
const cache = new NodeCache({ stdTTL: 600 });

async function getUser(id) {
  const cached = cache.get(`user:${id}`);
  if (cached) return cached;
  
  const user = await db.getUser(id);
  cache.set(`user:${id}`, user);
  return user;
}

流式处理

const fs = require("fs");
const readStream = fs.createReadStream("large.txt");
const writeStream = fs.createWriteStream("output.txt");

readStream.pipe(writeStream);

异步优化

// 并行执行
const [users, posts, comments] = await Promise.all([
  fetchUsers(),
  fetchPosts(),
  fetchComments()
]);

// 限制并发
const { default: pLimit } = require("p-limit");
const limit = pLimit(5);
const results = await Promise.all(
  items.map(item => limit(() => process(item)))
);

内存管理

# 查看内存使用
node --inspect app.js

# 分析堆快照
chrome://inspect

监控工具

• clinic.js: 性能诊断
• 0x: 火焰图分析
• newrelic: APM 监控

总结

性能优化是一个持续过程，需要监控、分析和迭代改进。