NodeJs 实践之他说

作为前端，我们知道 node 在构建方面是成功的，我们也听说过全栈，那么 node 是否能应用在企业级的后端？一起来看一下腾讯视频的 NodeJs 改造。

Tip: 故事大概是 2018 年，主角杨浩，来源于：

NodeJs 实践之他说-LMLPHP

背景

腾讯视频是一个内容型的网页。

在 2014 年以前使用的是 C++ 动态生成页面。有两个问题：

前端不太会维护 C++ 的那套东西
C++ 定时生成网页。有多少个视频，它就会生成多少个网页，然后推送到对应的服务器中。如果更改了某个视频的信息，得等到下次生成网页才会更新

于是打算使用 NodeJs 来对其进行改造。

第一只怪 - 打通 NodeJs

由于腾讯视频是内容型的网页，当时有 30% 的流量来自搜索引擎，所以需要更好的 SEO，于是选用 SSR（服务器渲染）。

Tip: Vue_SSR中也提到服务端渲染的优势：更快的首屏加载、更好的 SEO

NodeJs 扮演的角色如下：

NodeJs 实践之他说-LMLPHP

请求经过 cdn，经过 nginx 通过负载均衡访问 NodeJs 服务，NodeJs 从各个后台服务拉取数据，渲染好了在返回给前端。

Tip：相当于以前用 c++ 生成页面，现在由 NodeJs 生成页面。

打通 RPC 调用

rpc（作用类似 http 协议）就是远端资源调用，因为 node 需要从各个后台服务拉取数据。这里涉及4个方面的事情：

负载均衡。node 和后台服务之间有一层负载均衡，用的是一种类DNS负载均衡，所以得和负载均衡服务交互，拿到每次需要访问服务器的ip
Mongo/mysql/redis（redis - 基于键值对的内存数据库）存储的打通。比较简单，就是对应 npm 包的使用
后台私有协议。例如二进制的协议某场景下比http协议好一些
监控系统/日志系统

Tip: DNS除了能解析域名之外还具有负载均衡的功能

高并发下进程管理

node 是单线程，使用 cluster 模块创建多个 Nodejs 进程，实现高并发和高可用性。但 cluster 还有点缺陷，做了以下几点优化：

心跳 - master 定时给 cluster 发信息，如果有回复说明它还活着，否则就是僵死，就 kill 它
内存检测 - 监控 cluster 内存，如果内存过高，可能就是内存泄漏，也杀死它
重启 - cluster kill 后，有的应用可能不能用，就需要将其重启

Tip：在 Node.js 中，cluster 模块提供了一种简单的方式来创建多个 Node.js 进程，以实现高并发和高可用性。通过集群模块，开发者可以使用现有的单线程程序代码，并将其自动拆分到多个子进程中执行，从而充分利用 CPU 和内存资源，提高应用的效率和稳定性。

第二只怪 - 维护 NodeJs

终于把 Node 打通了，现在可以用 node 写点东西了。

要用 node 写一个稳定的服务，也不是那么简单。node 很容易挂掉，比如一点语法问题。

Node 人员不足

懂前端的人很多，但懂 node 的就相对要少。写后端需要懂后端那套东西，要会服务器调优，还要懂运维。

为了解决 Node 人员不足，决定使用框架来平滑 node 曲线。

之前要用 node 写项目难度大，是因为需要经历这4步：业务逻辑 -> 会写 NodeJs -> 熟悉 rpc 调用 -> 熟悉运维（性能调优）

现在用框架，只需要写业务逻辑就能开干。

这里框架主要使用配置化，屏蔽底层复杂的实现，对外暴露友好的配置。就像 webpack，让前端构建生态非常繁荣。

要做配置化，就得分析 ssr 本质：从各个后台领取数据，简单处理后进行渲染。

ssr抽象表示：请求参数 -> 后端数据 + 模板 -> 页面文本

ssr 公式：内容=f(数据源，模板)

只要将数据源和模板配置化，就可以通过一个函数解决 ssr 的问题。

模板引擎的选型

研究了如下几种模板：

art-template 国内有名的开源模板引擎
es6 template string + vm.runInNewContext（编译和运行代码，作用类似 new Function('console.log("1")')）
vue ssr、react ssr

art-template 中的 forEach 可以使用预编译语法来实现，由于交互较少，所以无需使用 vue和react。而且 es6 模板速度测试比 vue-server-render 快很多。

所以最终选取第二种方案：es6 template。

数据源

数据源的配置用如下一个 json 表示：

module.exports = {
    video: {
        url: "http://...."
    },
    vidviewcount: {
        dependencies: ['video'],
        url: "protobuf://union.video.qq.com/...."
    },
    rank: {
        url: "redis://admin:admin@135246:65535/get?key=haha"
    }
}

这个 json 表示 ssr 过程中数据获取逻辑，其中 vidviewcount 通过 dependencies 字段指明依赖 video。

这里用 http、protobuf、redis三种协议（方式）获取数据。一个协议对应一个请求器，不在框架中的协议可以注册即可。就像这样：

factory.registerRequestor('http', requestor);
function requestor(){
    ...
}

为了增加配置的灵活性，这里增加了几个 hook：

{
    ...
    fixBefore: function(param){
        // 检测参数合法性
        return param
    },
    fixAfter: function(data){
        // 检测返回数据合法性
        if(!data.vid){
            throw Error('xxx')
        }
        return data
    },
    onError: function(e){
        return err;
    }
}

写配置就是写 SSR 逻辑

只要学会写配置就能搞定 ssr 逻辑。

公式：内容=f(数据源，模板)(参数)

ssr 外部用 koa（nodejs 的web框架）封装一下就是一个服务：

let app = koa()
let ssr = pigfarm(data, template)
app.use(async ctx => {
    ctx.body = await ssr(ctx.query)
})

第三只怪 - 抢后端饭碗的问题

后台有后台擅长的地方（逻辑、计算密集），前端有前端擅长的地方（前端网页优化）。

寻找一个合作共赢的方式。这里做了如下几个有特色的前端服务：

热更新

每次业务逻辑的改动需要经历长时间的发布和重启

前面已经将数据源和模板做到了配置化，现在修改逻辑，只需要更改数据库中的数据源和模板即可，做到热更新。

首页调优

v.qq.com 首页包含27个模块

富含个性化内容，无法缓存
页面庞大，速度慢
全网页超过40个rpc
个性化接口调用慢

利用 transfer-encoding:chunked 快速返回首屏数据，后面再加载2、3、4...屏的数据

Tip：BigPipe 是一个前端性能优化技术，采用分块渲染的方式。transfer-encoding:chunked 是一种 HTTP协议中定义的传输编码方式之一。运行服务器在不知道响应体大小的情况下，将响应分成若干个固定大小的快进行传输。

容灾

前端容灾是指在前端应用中，为了保障可靠性和稳定性而采用的一系列技术和策略，以确保即使在系统出现部分异常或错误的情况下，仍然可以正常提供服务。比如网络问题、服务器故障等

这里可以做整页备份。

js 中用高阶函数非常容易实现缓存。请看示例：

function memoize(func) {
  // 用于缓存
  const cache = {};
  return function(...args) {
    const key = JSON.stringify(args);
    // 如果缓存中有值，直接返回
    if (cache[key]) {
      return cache[key];
    }
    
    const result = func.apply(this, args);
    cache[key] = result;
    return result;
  };
}

彭加李