centos上nodejs性能如何优化

CentOS上Node.js性能优化策略

一、系统层面优化

1. 升级系统与依赖

确保CentOS系统及内核为最新版本，通过sudo yum update -y更新系统包，修复已知漏洞并提升底层性能。同时，升级GCC编译器以支持更高版本的Node.js编译需求。

2. 调整内核参数

修改/etc/sysctl.conf文件优化网络与内存管理，提升并发处理能力：

# 增加文件描述符限制（支持更多并发连接）
echo "fs.file-max = 65536" >> /etc/sysctl.conf
# 启用TCP快速复用（减少TIME_WAIT状态连接）
echo "net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1" >> /etc/sysctl.conf
# 增加TCP同步队列长度（应对高并发连接）
echo "net.core.somaxconn = 4096" >> /etc/sysctl.conf
# 调整网络缓冲区大小（提升数据传输效率）
echo "net.core.netdev_max_backlog = 2000" >> /etc/sysctl.conf
# 应用参数变更
sudo sysctl -p

同时，调整/etc/security/limits.conf增加用户进程与文件打开限制：

* soft nofile 65536
* hard nofile 65536

3. 优化CentOS防火墙

若使用firewalld，允许应用端口（如80、443、3000）通过，并关闭不必要的端口：

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，可临时关闭firewalld（生产环境需谨慎）：

sudo systemctl stop firewalld
sudo systemctl disable firewalld

二、Node.js配置优化

1. 使用LTS版本

通过NodeSource仓库安装长期支持（LTS）版本，确保稳定性与性能优化：

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

2. 调整内存限制

通过NODE_OPTIONS环境变量增加Node.js进程的内存上限（默认1.5GB），避免内存溢出：

export NODE_OPTIONS="--max_old_space_size=4096"  # 设置为4GB

可将此命令添加到~/.bashrc或/etc/profile中永久生效。

3. 进程管理

使用PM2进程管理器实现进程守护、负载均衡与日志管理：

sudo npm install pm2 -g
pm2 start app.js --name "my-app" --instances max  # 根据CPU核心数启动多个实例
pm2 save  # 保存进程列表
pm2 startup  # 设置开机自启

三、代码层面优化

1. 异步编程

使用async/await或Promise替代回调函数，避免阻塞事件循环。例如：

// 回调方式（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. 流处理

处理大文件（如上传、下载）时使用流（Stream），减少内存占用：

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

3. 数据库优化

索引优化：为常用查询字段（如id、username）创建索引，加速查询。

连接池：使用mysql2或pg的连接池功能，避免频繁建立/断开数据库连接：

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

4. 缓存策略

内存缓存：使用node-cache库缓存频繁访问的数据（如配置项、热点数据）：

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

CDN缓存：将静态资源（图片、CSS、JS）上传至CDN，减少服务器负载。

四、反向代理与负载均衡

使用Nginx作为反向代理，处理静态文件、负载均衡与SSL卸载：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    
    # 静态文件缓存（减少Node.js请求）
    location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|css|js)$ {
        root /var/www/html;
        expires 30d;  # 缓存30天
        access_log off;
    }
    
    # 动态请求转发至Node.js（负载均衡）
    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;
    }
}

# 定义Node.js上游服务器（多实例负载均衡）
upstream nodejs_upstream {
    server 127.0.0.1:3000;
    server 127.0.0.1:3001;
    server 127.0.0.1:3002;
}

五、性能监控与分析

1. 内置性能工具

使用performance模块监控代码执行时间：

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

const obs = new PerformanceObserver((items) => {
  console.log(items.getEntries()[0].duration);  // 输出执行时间
  performance.clearMarks();
});
obs.observe({ entryTypes: ['measure'] });

performance.mark('start');
// 需要监控的代码
performance.mark('end');
performance.measure('My Operation', 'start', 'end');

2. 第三方监控工具

PM2监控：通过pm2 monit查看CPU、内存使用情况，或使用pm2 plus（付费）进行实时监控。
New Relic/APM：集成APM工具（如New Relic），监控应用性能瓶颈（如数据库查询、API响应时间）。

3. 日志分析

使用winston或pino记录应用日志，结合ELK Stack（Elasticsearch+Logstash+Kibana）分析日志，定位性能问题：

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、内存泄漏排查

1. 生成堆快照

使用heapdump模块生成堆快照，分析内存泄漏源：

npm install heapdump --save

在代码中添加堆快照生成逻辑：

const heapdump = require('heapdump');
// 在可疑位置生成堆快照（如内存增长时）
heapdump.writeSnapshot('/tmp/snapshot_' + Date.now() + '.heapsnapshot');

2. 使用Chrome DevTools分析

打开Chrome浏览器，访问chrome://inspect，点击“Open dedicated DevTools for Node”，选择“Memory” tab，加载堆快照，通过“Comparison”功能对比不同时间点的堆内存，找出持续增长的对象（如未释放的全局变量、事件监听器）。

3. 修复内存泄漏

避免全局变量：使用let/const替代var，避免意外挂载到global对象。

移除事件监听器：在destroy或close方法中移除事件监听器：

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

优化闭包：避免在闭包中引用大对象，及时释放不再需要的变量。

通过以上策略，可全面提升CentOS上Node.js应用的性能、稳定性与可维护性。