centos上nodejs性能如何優化

CentOS上Node.js性能優化策略

一、系統層面優化

1. 升級系統與依賴

確保CentOS系統及內核為最新版本，通過sudo yum update -y更新系統包，修復已知漏洞并提升底層性能。同時，升級GCC編譯器以支持更高版本的Node.js編譯需求。

2. 調整內核參數

修改/etc/sysctl.conf文件優化網絡與內存管理，提升并發處理能力：

# 增加文件描述符限制（支持更多并發連接）
echo "fs.file-max = 65536" >> /etc/sysctl.conf
# 啟用TCP快速復用（減少TIME_WAIT狀態連接）
echo "net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1" >> /etc/sysctl.conf
# 增加TCP同步隊列長度（應對高并發連接）
echo "net.core.somaxconn = 4096" >> /etc/sysctl.conf
# 調整網絡緩沖區大?。ㄌ嵘龜祿鬏斝剩?/span>
echo "net.core.netdev_max_backlog = 2000" >> /etc/sysctl.conf
# 應用參數變更
sudo sysctl -p

同時，調整/etc/security/limits.conf增加用戶進程與文件打開限制：

* soft nofile 65536
* hard nofile 65536

3. 優化CentOS防火墻

若使用firewalld，允許應用端口（如80、443、3000）通過，并關閉不必要的端口：

sudo firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp
sudo firewall-cmd --permanent --add-port=443/tcp
sudo firewall-cmd --reload

如需更高性能，可臨時關閉firewalld（生產環境需謹慎）：

sudo systemctl stop firewalld
sudo systemctl disable firewalld

二、Node.js配置優化

1. 使用LTS版本

通過NodeSource倉庫安裝長期支持（LTS）版本，確保穩定性與性能優化：

curl -sL https://rpm.nodesource.com/setup_18.x | sudo bash -
sudo yum install -y nodejs
node -v  # 驗證版本

2. 調整內存限制

通過NODE_OPTIONS環境變量增加Node.js進程的內存上限（默認1.5GB），避免內存溢出：

export NODE_OPTIONS="--max_old_space_size=4096"  # 設置為4GB

可將此命令添加到~/.bashrc或/etc/profile中永久生效。

3. 進程管理

使用PM2進程管理器實現進程守護、負載均衡與日志管理：

sudo npm install pm2 -g
pm2 start app.js --name "my-app" --instances max  # 根據CPU核心數啟動多個實例
pm2 save  # 保存進程列表
pm2 startup  # 設置開機自啟

三、代碼層面優化

1. 異步編程

使用async/await或Promise替代回調函數，避免阻塞事件循環。例如：

// 回調方式（易阻塞）
fs.readFile('file.txt', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

// async/await方式（非阻塞）
async function readFile() {
  try {
    const data = await fs.promises.readFile('file.txt', 'utf-8');
    console.log(data);
  } catch (err) {
    console.error(err);
  }
}
readFile();

2. 流處理

處理大文件（如上傳、下載）時使用流（Stream），減少內存占用：

const fs = require('fs');
const readStream = fs.createReadStream('large-file.zip');
const writeStream = fs.createWriteStream('output.zip');
readStream.pipe(writeStream);  // 流式傳輸

3. 數據庫優化

• 索引優化：為常用查詢字段（如id、username）創建索引，加速查詢。
• 連接池：使用mysql2或pg的連接池功能，避免頻繁建立/斷開數據庫連接：

  const mysql = require('mysql2/promise');
  const pool = mysql.createPool({
    host: 'localhost',
    user: 'root',
    password: 'password',
    database: 'test',
    waitForConnections: true,
    connectionLimit: 10,  // 連接池大小
    queueLimit: 0
  });
  

4. 緩存策略

• 內存緩存：使用node-cache庫緩存頻繁訪問的數據（如配置項、熱點數據）：

  const NodeCache = require('node-cache');
  const cache = new NodeCache({ stdTTL: 60 });  // 緩存60秒
  const data = cache.get('key');
  if (!data) {
    const newData = fetchDataFromDB();
    cache.set('key', newData);
    res.send(newData);
  } else {
    res.send(data);
  }
  

• CDN緩存：將靜態資源（圖片、CSS、JS）上傳至CDN，減少服務器負載。

四、反向代理與負載均衡

使用Nginx作為反向代理，處理靜態文件、負載均衡與SSL卸載：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    
    # 靜態文件緩存（減少Node.js請求）
    location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|css|js)$ {
        root /var/www/html;
        expires 30d;  # 緩存30天
        access_log off;
    }
    
    # 動態請求轉發至Node.js（負載均衡）
    location / {
        proxy_pass http://nodejs_upstream;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

# 定義Node.js上游服務器（多實例負載均衡）
upstream nodejs_upstream {
    server 127.0.0.1:3000;
    server 127.0.0.1:3001;
    server 127.0.0.1:3002;
}

五、性能監控與分析

1. 內置性能工具

使用performance模塊監控代碼執行時間：

const { performance, PerformanceObserver } = require('perf_hooks');

const obs = new PerformanceObserver((items) => {
  console.log(items.getEntries()[0].duration);  // 輸出執行時間
  performance.clearMarks();
});
obs.observe({ entryTypes: ['measure'] });

performance.mark('start');
// 需要監控的代碼
performance.mark('end');
performance.measure('My Operation', 'start', 'end');

2. 第三方監控工具

• PM2監控：通過pm2 monit查看CPU、內存使用情況，或使用pm2 plus（付費）進行實時監控。
• New Relic/APM：集成APM工具（如New Relic），監控應用性能瓶頸（如數據庫查詢、API響應時間）。

3. 日志分析

使用winston或pino記錄應用日志，結合ELK Stack（Elasticsearch+Logstash+Kibana）分析日志，定位性能問題：

const winston = require('winston');
const logger = winston.createLogger({
  level: 'info',
  format: winston.format.json(),
  transports: [
    new winston.transports.File({ filename: 'error.log', level: 'error' }),
    new winston.transports.File({ filename: 'combined.log' })
  ]
});
logger.info('Application started');

六、內存泄漏排查

1. 生成堆快照

使用heapdump模塊生成堆快照，分析內存泄漏源：

npm install heapdump --save

在代碼中添加堆快照生成邏輯：

const heapdump = require('heapdump');
// 在可疑位置生成堆快照（如內存增長時）
heapdump.writeSnapshot('/tmp/snapshot_' + Date.now() + '.heapsnapshot');

2. 使用Chrome DevTools分析

打開Chrome瀏覽器，訪問chrome://inspect，點擊“Open dedicated DevTools for Node”，選擇“Memory” tab，加載堆快照，通過“Comparison”功能對比不同時間點的堆內存，找出持續增長的對象（如未釋放的全局變量、事件監聽器）。

3. 修復內存泄漏

• 避免全局變量：使用let/const替代var，避免意外掛載到global對象。
• 移除事件監聽器：在destroy或close方法中移除事件監聽器：

  const EventEmitter = require('events');
  class MyEmitter extends EventEmitter {}
  const emitter = new MyEmitter();
  emitter.on('event', () => console.log('Event triggered'));
  // 不再需要時移除
  emitter.off('event');
  

• 優化閉包：避免在閉包中引用大對象，及時釋放不再需要的變量。

通過以上策略，可全面提升CentOS上Node.js應用的性能、穩定性與可維護性。