Node.Js实现端口重用步骤详解

PHP中文网 • 2025年3月8日 09:43:06 • 编程技术 • 阅读 2

这次给大家带来Node.Js实现端口重用步骤详解，Node.Js实现端口重用的注意事项有哪些，下面就是实战案例，一起来看一下。

起源，从官方实例中看多进程共用端口

const cluster = require('cluster');const http = require('http');const numCPUs = require('os').cpus().length;if (cluster.isMaster) { console.log(`Master ${process.pid} is running`); for (let i = 0; i  {  console.log(`worker ${worker.process.pid} died`); });} else { http.createServer((req, res) => {  res.writeHead(200);  res.end('hello world'); }).listen(8000); console.log(`Worker ${process.pid} started`);}

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执行结果：

$ node server.js
Master 3596 is running
Worker 4324 started
Worker 4520 started
Worker 6056 started
Worker 5644 started

了解http.js模块：

我们都只有要创建一个http服务，必须引用http模块,http模块最终会调用net.js实现网络服务

// lib/net.js'use strict'; ...Server.prototype.listen = function(...args) {  ... if (options instanceof TCP) {   this._handle = options;   this[async_id_symbol] = this._handle.getAsyncId();   listenInCluster(this, null, -1, -1, backlogFromArgs); // 注意这个方法调用了cluster模式下的处理办法   return this;  }  ...};function listenInCluster(server, address, port, addressType,backlog, fd, exclusive) {// 如果是master 进程或者没有开启cluster模式直接启动listenif (cluster.isMaster || exclusive) {  //_listen2,细心的人一定会发现为什么是listen2而不直接使用listen // _listen2 包裹了listen方法，如果是Worker进程，会调用被hack后的listen方法，从而避免出错端口被占用的错误  server._listen2(address, port, addressType, backlog, fd);  return; } const serverQuery = {  address: address,  port: port,  addressType: addressType,  fd: fd,  flags: 0 };// 是fork 出来的进程，获取master上的handel,并且监听，// 现在是不是很好奇_getServer方法做了什么 cluster._getServer(server, serverQuery, listenOnMasterHandle);} ...

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答案很快就可以通过cluster._getServer 这个函数找到

代理了server._listen2 这个方法在work进程的执行操作

向master发送queryServer消息，向master注册一个内部TCP服务器

// lib/internal/cluster/child.jscluster._getServer = function(obj, options, cb) { // ... const message = util._extend({  act: 'queryServer',  // 关键点：构建一个queryServer的消息  index: indexes[indexesKey],  data: null }, options); message.address = address;// 发送queryServer消息给master进程，master 在收到这个消息后，会创建一个开始一个server，并且listen send(message, (reply, handle) => {   rr(reply, indexesKey, cb);       // Round-robin. }); obj.once('listening', () => {  cluster.worker.state = 'listening';  const address = obj.address();  message.act = 'listening';  message.port = address && address.port || options.port;  send(message); });}; //... // Round-robin. Master distributes handles across workers.function rr(message, indexesKey, cb) {  if (message.errno) return cb(message.errno, null);  var key = message.key;  // 这里hack 了listen方法  // 子进程调用的listen方法，就是这个，直接返回0，所以不会报端口被占用的错误  function listen(backlog) {    return 0;  }  // ...  const handle = { close, listen, ref: noop, unref: noop };  handles[key] = handle;  // 这个cb 函数是net.js 中的listenOnMasterHandle 方法  cb(0, handle);}// lib/net.js/*function listenOnMasterHandle(err, handle) {  err = checkBindError(err, port, handle);  server._handle = handle;  // _listen2 函数中,调用的handle.listen方法，也就是上面被hack的listen  server._listen2(address, port, addressType, backlog, fd); }*/

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master进程收到queryServer消息后进行启动服务

如果地址没被监听过，通过RoundRobinHandle监听开启服务

如果地址已经被监听，直接绑定handel到已经监听到服务上，去消费请求

// lib/internal/cluster/master.jsfunction queryServer(worker, message) {  const args = [    message.address,    message.port,    message.addressType,    message.fd,    message.index  ];  const key = args.join(':');  var handle = handles[key];  // 如果地址没被监听过，通过RoundRobinHandle监听开启服务  if (handle === undefined) {    var constructor = RoundRobinHandle;    if (schedulingPolicy !== SCHED_RR ||      message.addressType === 'udp4' ||      message.addressType === 'udp6') {      constructor = SharedHandle;    }    handles[key] = handle = new constructor(key,      address,      message.port,      message.addressType,      message.fd,      message.flags);  }  // 如果地址已经被监听，直接绑定handel到已经监听到服务上，去消费请求  // Set custom server data  handle.add(worker, (errno, reply, handle) => {    reply = util._extend({      errno: errno,      key: key,      ack: message.seq,      data: handles[key].data    }, reply);    if (errno)      delete handles[key]; // Gives other workers a chance to retry.    send(worker, reply, handle);  });}

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看到这一步，已经很明显，我们知道了多进行端口共享的实现原理

其实端口仅由master进程中的内部TCP服务器监听了一次

因为net.js 模块中会判断当前的进程是master还是Worker进程

如果是Worker进程调用cluster._getServer 去hack原生的listen 方法

所以在child调用的listen方法，是一个return 0 的空方法，所以不会报端口占用错误

那现在问题来了，既然Worker进程是如何获取到master进程监听服务接收到的connect呢？

监听master进程启动的TCP服务器的connection事件

通过轮询挑选出一个worker

向其发送newconn内部消息，消息体中包含了客户端句柄

有了句柄，谁都知道要怎么处理了哈哈

// lib/internal/cluster/round_robin_handle.jsfunction RoundRobinHandle(key, address, port, addressType, fd) {  this.server = net.createServer(assert.fail);  if (fd >= 0)    this.server.listen({ fd });  else if (port >= 0)    this.server.listen(port, address);  else    this.server.listen(address); // UNIX socket path.  this.server.once('listening', () => {    this.handle = this.server._handle;    // 监听onconnection方法    this.handle.onconnection = (err, handle) => this.distribute(err, handle);    this.server._handle = null;    this.server = null;  });}RoundRobinHandle.prototype.add = function (worker, send) {  // ...};RoundRobinHandle.prototype.remove = function (worker) {  // ...};RoundRobinHandle.prototype.distribute = function (err, handle) {  // 负载均衡地挑选出一个worker  this.handles.push(handle);  const worker = this.free.shift();  if (worker) this.handoff(worker);};RoundRobinHandle.prototype.handoff = function (worker) {  const handle = this.handles.shift();  const message = { act: 'newconn', key: this.key };  // 向work进程其发送newconn内部消息和客户端的句柄handle  sendHelper(worker.process, message, handle, (reply) => {  // ...    this.handoff(worker);  });};

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下面让我们看看Worker进程接收到newconn消息后进行了哪些操作

// lib/child.jsfunction onmessage(message, handle) {  if (message.act === 'newconn')   onconnection(message, handle);  else if (message.act === 'disconnect')   _disconnect.call(worker, true); }// Round-robin connection.// 接收连接，并且处理function onconnection(message, handle) { const key = message.key; const server = handles[key]; const accepted = server !== undefined; send({ ack: message.seq, accepted }); if (accepted) server.onconnection(0, handle);}

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总结

net模块会对进程进行判断，是worker 还是master, 是worker的话进行hack net.Server实例的listen方法

worker 调用的listen 方法是hack掉的，直接return 0,不过会向master注册一个connection接手的事件

master 收到客户端connection事件后，会轮询向worker发送connection上来的客户端句柄

worker收到master发送过来客户端的句柄，这时候就可以处理客户端请求了

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