Cluster 与多进程

单个 Node 进程默认 用一个 CPU 核跑 Event Loop。nrt-worker 解决线程级 CPU；cluster 模块让 多个 Node 进程共享同一端口，利用多核处理并发连接——经典「keep app running」模式。

学习目标

• 理解 master/worker（primary/worker）角色与端口复用
• 知道 cluster 与 PM2、容器多副本的关系
• 避免把有状态 session blindly 假设在单进程

基本 cluster 模板

import cluster from "node:cluster";
import http from "node:http";
import os from "node:os";

if (cluster.isPrimary) {
  const n = os.availableParallelism();
  console.log(`primary ${process.pid}, forking ${n} workers`);

  for (let i = 0; i < n; i++) {
    cluster.fork();
  }

  cluster.on("exit", (worker, code) => {
    console.log(`worker ${worker.process.pid} exited ${code}`);
    cluster.fork(); // 可选：自动重启
  });
} else {
  http.createServer((req, res) => {
    res.end(`worker ${process.pid}\n`);
  }).listen(3000);
}

OS 会在 primary 监听的端口上做 负载均衡（Linux 默认 round-robin 接受连接）。

生产环境现实

• PM2 cluster mode、Kubernetes 多 Pod 副本 是更常见的运维层多进程方案——原理类似：N 个独立进程 + 前面负载均衡。
• Nest / Express 无内置 session 亲和时，内存 session 会丢——用 Redis（见 nestjs-essentials）或 sticky session。
• 零停机重启：primary 先 fork 新 worker，再 SIGTERM 旧 worker——PM2 / 容器滚动更新更省心。

cluster vs worker_threads vs child

方案	粒度	共享	适用
cluster	多进程	不共享堆	HTTP 多核、进程隔离
worker_threads	多线程	可选 SAB	CPU 计算
fork 单个子进程	1+ 进程	IPC	跑脚本、隔离崩溃

不要在 cluster worker 里再 fork 大量子进程——进程数爆炸。

健康检查与 keep-alive

多 worker 下任一 worker crash，primary 可 cluster.fork() 补位；但 反复 crash 要限流，避免 fork 风暴。

配合 nrt-apm 上报 按 worker pid 分维度 的错误率与 heap。

练习