node.js中TCP Socket多进程间的消息推送示例详解
作者：子匠_Zijor
前言
前段时间接到了一个支付中转服务的需求，即支付数据通过http接口传到中转服务器，中转服务器将支付数据发送到异构后台（Lua）的指定tcp socket。
一开始评估的时候感觉蛮简单的，就是http server和tcp server间的通信，不是一个Event实例就能解决的状态管理问题吗？注册一个事件A用于消息传递，在socket连接时注册唯一的ID，然后在http接收到数据时，emit事件A；在监听到事件A时，在tcp server中寻找指定ID对应的socket处理该数据即可。
尽管node.js在高并发方面有不错的性能，但是单个tcp server实例的承载能力有限，为避免服务器过载，node.js 单进程的内存有上限（默认2G），能容纳的长连接客户端数不多。但随着业务的扩大，我们需要考虑多机集群部署，客户端可以连接到任一节点，并发送消息。如何做到多节点的同时推送，我们需要建立一套多节点之间的消息分发/订阅架构。常用的第三方消息管理库有 RabbitMQ和Redis等。在这里，我用的是Redis的订阅发布服务。
redis.io有一个比较成熟的redis消息中转库socket.io-redis （本地下载）。但我们项目中异构后台用到的并非websocket，而是原生的TCP原生的Socket。用原生redis的sub/pubs实现并不难，就手写了。
redis在该项目中主要起到一个消息分发中心(publish/subscribe)的作用。当http请求的支付数据发送过来时，则通过redis的publish功能往所有的channel推送消息，这样所有订阅该channel的socket server就能收到回调，然后推送到指定客户端。在应用层看跟Event事件消息的处理差不多。
const redis = require("redis"),
redisClient = redis.createClient,
REDIS_CFG = {
host: '127.0.0.1',
port: 6379
},
sub = redisClient(REDIS_CFG),
pub = redisClient(REDIS_CFG),
PAY_MQ_CHANNEL = 'pay_mq_channel';
// 监听频道的消息回调
sub.on('message', function(channel, message) {
switch (channle){
case PAY_MQ_CHANNEL:
console.log('notification received:', message);
// 广播消息到指定socket
break;
}
});
// 订阅频道
sub.subscribe(PAY_MQ_CHANNEL);
// 当接收到支付数据时，推送频道消息
pub.publish(PAY_MQ_CHANNEL, {id: '01', msg: `hello ${PAY_MQ_CHANNEL}!`});
由于redis的sub/pub的channel订阅数有上限，所以建议一类消息使用一个channel，一个channel下使用map、set或数组来存储订阅时的回调函数，在接收到订阅消息时遍历执行回调函数。
下面是我封装好的Redis组件(RedisMQProxy.js)：
/*
* redis 订阅/发布
*/
const _ = require('lodash'),
redis = require("redis"),
REDIS_CFG = {
host: '127.0.0.1',
port: 6379
},
sub = redisClient(REDIS_CFG),
pub = redisClient(REDIS_CFG);
let SubListenerFuns = {}; // channel的回调函数列表
let RedisMQProxy = {
// 订阅channel
on(channel, cb, errorCb, once = false) {
sub.subscribe(channel); // 订阅channel消息
// 将回调函数存放数组中
SubListenerFuns[channel] = _.isEmpty( SubListenerFuns[channel] ) ? [] : SubListenerFuns[channel];
SubListenerFuns[channel].push({
once, cb, errorCb
});
},
// 监听一次性的channel回调函数
once(channel, cb, errorCb) {
this.on(channel, cb, errorCb, true);
},
// 发送channel消息
emit(channel, message) {
if(!_.isString(message)) {
message = JSON.stringify(message);
}
pub.publish(channel, message);
},
// 移除channel上的监听函数
removeListener(channel, func) {
let channelHandlers = _.isEmpty( SubListenerFuns[channel] ) ? [] : SubListenerFuns[channel];
for(let i = 0, l = channelHandlers.length; i < l; i++) {
let handler = channelHandlers[i] || {};
let cb = handler.cb;
if(func && func == cb) {
channelHandlers.splice(i, 1);
return false;
}
}
}
};
RedisMQProxy.SubListeners = SubListenerFuns;
pub.on('error', onError);
sub.on('error', onError);
// 监听redis的订阅消息
sub.on("message", function(channel, message) {
// 遍历执行channel的回调函数
try {
message = JSON.parse(message);
} catch(e) {}
broadcastToChannel(channel, message);
});
// 广播消息到指定频道
function broadcastToChannel(channel, message, isError) {
let channelHandlers = _.isEmpty( SubListenerFuns[channel] ) ? [] : SubListenerFuns[channel];
for(let i = 0, l = channelHandlers.length; i < l; i++) {
let handler = channelHandlers[i] || {};
let isOnce = handler.once || false;
let func = handler.cb;
let errorFunc = handler.errorCb;
_.isFunction(func) && func(message);
isError && _.isFunction(errorFunc) && errorFunc(message);
isOnce && channelHandlers.splice(i, 1); // 移除一次性监听的函数
}
}
function broadcastToAllChannels(message, isError) {
for(let channel in SubListenerFuns) {
broadcastToChannel(channel, message, isError);
}
}
function onError(err) {
err = err || {};
err.msg = err.msg || 'redis sub/pub fail';
// 通知所有channel执行错误回调函数
broadcastToAllChannels(err, true);
}
module.exports = RedisMQProxy;
在使用时就可以比较方便地调用了：
const RedisMQProxy = require('./RedisMQProxy'),
PAY_MQ_CHANNEL = 'pay_mq_channel';
// 订阅channel
RedisMQ.on(PAY_MQ_CHANNEL, function(message) {
console.log('notification received:', message);
// 广播消息到指定socket
// ...
});
// 订阅一次性的channel
RedisMQ.once(PAY_MQ_CHANNEL, function(message) {
// ...
});
// 当接收到支付数据时，推送频道消息
RedisMQ.emit(PAY_MQ_CHANNEL, {id: '01', msg: `hello ${PAY_MQ_CHANNEL}!`});
目前该项目已经健康运行了一个多月。由于socket server的多进程间消息推送依赖于redis的消息中转，而Redis使用的是单进程，未能充分利用CPU。当业务膨胀的时候，redis就要考虑分布集群了。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。