5.Node異步事件發(fā)布/訂閱,隊(duì)列處理雪崩問題。

在上一篇《Node異步編程的難點(diǎn)》中講解的異步的問題,但與問題相比,解決方案總是更多。

事件發(fā)布/訂閱模式events

事件監(jiān)聽模式是一種廣泛用于異步編程的模式,是回調(diào)函數(shù)的事件化,又稱為發(fā)布/訂閱模式。

  • Node自身提供的events模塊是發(fā)布訂閱模式的一個(gè)簡單的實(shí)現(xiàn),Node中部分模塊都繼承自它。
  • 偵聽器

事件發(fā)布與訂閱模式可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)事件與多個(gè)回調(diào)函數(shù)的關(guān)聯(lián),這些回調(diào)函數(shù)又稱為偵聽器。

通過emit()發(fā)布事件后,消息會(huì)立即傳遞給當(dāng)前事件的所有偵聽器。

var events = require('events');
var emitter = new events();
emitter.on('eventName', (msg) => { console.log(msg) });
emitter.on('eventName', (msg) => { console.log(msg+' world') });
emitter.emit('eventName', 'Hello')
//Hello
//Hello world

偵聽器可以靈活的添加刪除,使得事件和具體處理邏輯之間可以很輕松的關(guān)聯(lián)和解耦。

**接著上面**
var callback = (msg) => {console.log(msg)};
emitter.on('eventName', callback);
emitter.listenerCount('eventName')//獲取事件個(gè)數(shù) 
//3
emitter.removeListener('eventName',callback)//移除指定偵聽器。
emitter.listenerCount('eventName')
//2

偵聽器模式也是一種鉤子機(jī)制,利用鉤子導(dǎo)出內(nèi)部數(shù)據(jù)或者狀態(tài)給外部調(diào)用者。

理解異步關(guān)聯(lián)events

事件發(fā)布/訂閱模式本身沒有同步和異步調(diào)用的問題,但在Node中,emit()調(diào)用多半是伴隨事件循環(huán)而異步觸發(fā)的,所以說它廣泛應(yīng)用在異步編程。

events基于健壯性的額外處理細(xì)節(jié)點(diǎn)(規(guī)范要求)

對(duì)一個(gè)事件添加偵聽器數(shù)量等于10個(gè)時(shí),會(huì)拋出一條警告。

這和Node自身單線程運(yùn)行有關(guān),設(shè)計(jì)者認(rèn)為偵聽器太多可能導(dǎo)致
內(nèi)存泄漏emitter.setMaxListeners(0);可以將這個(gè)限制去掉。另一方
面,時(shí)間發(fā)布會(huì)引起一系列偵聽器執(zhí)行,相關(guān)事件的偵聽器過多,
也可能存在過多占用CPU的情景。

為了處理異常,EventEmitter對(duì)象對(duì)error事件進(jìn)行了特殊對(duì)待。

如果運(yùn)行期間的錯(cuò)誤觸發(fā)了error事件,EventEmitter會(huì)檢查是否有對(duì)error事件添加過偵聽器。如果添加了,這個(gè)錯(cuò)誤將交由偵聽器處理,否則錯(cuò)誤將會(huì)作為異常拋出。如果外部沒有捕獲異常,將會(huì)引起線程退出,一個(gè)健壯性的EventEmitter實(shí)例應(yīng)該對(duì)error事件做處理。

1. 繼承events模塊

繼承EventEmitter類很簡單,下面是Stream對(duì)象繼承EventEmitter例子:

var events = require('events');
function Stream(){
    events.EventEmitter.call(this); 
}
util.inherits(Stream,events.EventEmitter)

Node在util模塊中封裝了繼承的方法,所以此處可以很便利地調(diào)用。開發(fā)者可以通過這樣來繼承EventEmitter類,利用時(shí)間機(jī)制解決業(yè)務(wù)問題。在node提供的核心模塊中,有近半數(shù)都繼承自EventEmitter

2. 利用事件隊(duì)列解決雪崩問題

通過once()方法添加的偵聽器只能執(zhí)行一次,在執(zhí)行之后,就會(huì)將它與事件的關(guān)聯(lián)移除。依據(jù)once()的特性可以幫助我們過濾掉一些重復(fù)性的事件響應(yīng)。

雪崩問題
在計(jì)算機(jī)中,緩存由于存放在內(nèi)存中,訪問速度十分塊,常常用于加速數(shù)據(jù)訪問,讓絕大數(shù)的請(qǐng)求不必重復(fù)去做一些低效的數(shù)據(jù)讀取。所謂雪崩問題,就是在高效訪問量、大并發(fā)量的情況下緩存失效的情景,此時(shí)大量的請(qǐng)求同時(shí)涌入數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)庫無法同時(shí)承受如此大的查詢請(qǐng)求,進(jìn)而往前影響到網(wǎng)站整體的響應(yīng)速度。

以下是一條數(shù)據(jù)庫查詢語句的調(diào)用:

var select = function(callback){
    db.select('SQL', function(results){
      callback(results)
});
};

如果站點(diǎn)剛好啟動(dòng),這時(shí)緩存中是不存在數(shù)據(jù)的,而如果訪問量巨大,同義句SQL會(huì)被發(fā)送到數(shù)據(jù)庫中反復(fù)查詢,會(huì)影響服務(wù)的整體性能。
一種方案是添加一個(gè)狀態(tài)鎖,相關(guān)代碼如下:

var status = 'ready';
var select = function (callback) {
  if (status === "ready") {
    status = "pending";
    db.select('SQL', function (results) {
      status = "ready"
      callback(results)
    });
  };
};

但是在這種情況下,連續(xù)多次調(diào)用select()時(shí),只有第一次調(diào)用的生效的,后續(xù)的select()是沒有數(shù)據(jù)服務(wù)的,這個(gè)時(shí)候可以引入事件隊(duì)列,相關(guān)代碼如下:

var proxy = new events.EventEmitter();
var status = 'ready';
var select = function (callback) {
  proxy.once('selected', callback);
 **這里會(huì)因?yàn)榇嬖趥陕犉鬟^多引發(fā)的警告,需要調(diào)用`setMaxListeners(0)`一處掉警告,或者設(shè)更大的警告閥值。**
  if (status === "ready") {
    status = "pending";
    db.select('SQL', function (results) {
      proxy.emit('select',results);
      status = "ready"
    });
  }
}
  • 這里使用了once()方法將所有請(qǐng)求的回調(diào)都?jí)喝胧录?duì)列中,利用其執(zhí)行一次就會(huì)將監(jiān)視器移除的特點(diǎn),保證每一個(gè)回調(diào)只會(huì)被執(zhí)行一次。
  • 對(duì)于相同的SQL語句,保證在同一個(gè)查詢開始到借宿的過程中永遠(yuǎn)只有一次。
  • SQL在進(jìn)行查詢時(shí),新到來的相同調(diào)用秩序在隊(duì)列中等待數(shù)據(jù)就緒即可,一旦查詢結(jié)束,得到的結(jié)果可以被這些調(diào)用共同使用。
  • 這種方式能節(jié)省重復(fù)的數(shù)據(jù)庫調(diào)用產(chǎn)生的開銷。由于Node單線程執(zhí)行的原因,此處無需單行狀態(tài)同步問題。

這種方式其實(shí)也可以應(yīng)用到其他遠(yuǎn)程調(diào)用的場景中,及時(shí)外部沒有緩存策略,也能有效約重復(fù)開銷。

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