多进程单线程模型与单进程多线程模型之争

楔子

似乎有人不知道nodejs是支持多核的？v0.10 Cluster可以搭建nodejs多核服务。v0.12重写了Cluster，据说提升了非常大的性能。

服务器，事件

多进程单线程模型典型代表：nginx
单进程多线程模型典型代表：memcached

另外redis, mongodb也可以说是走的“多进程单线程模”模型（集群），只不过作为数据库服务器，需要进行写保护，只提供了读同步。

原因很简单，因为服务器的发展大部分都是归功于Linux Unix，而不是Windows。

Linux内核提供的epoll为开发服务器提供了很大的便利，libevent和libev都是对epoll的封装，nginx自己实现了对epoll的封装。

libevent和libev都是知名的Linux系统Ｃ事件驱动编程框架。

我没说错的话，nodejs是建立在libev基础上。

memcached也依赖libevent。

所以，nginx在Windows上不像Linux快是有很大原因的。

模型，模型，多进程单线程 单进程多线程

• 多进程单线程

  master进程管理worker进程：

  • 接收来自外界的信号
  • 向各worker进程发送信号
  • 监控woker进程的运行状态
  • 当woker进程退出后（异常情况下），会自动重新启动新的woker进程

  友情提示：nodejs属于这一种好不好，不是只能单核

单进程多线程

• 单进程多线程

  主线程负责监听客户端的连接请求，workers线程负责处理已经建立好的连接的读写等事件

单进程多线程

单进程多线程肯定比多进程单线程快一些

多进程单线程与单进程多线程的目的都是想尽可能的利用CPU，减少CPU的空闲时间，特别是多核环境。

他们在实际运行中，所利用的CPU工作数应该都是相同的。也就是说，你有４核，在某个时刻要么是CPU同时在４个进程做任务（多进程单线程），要么是CPU同时在４个线程上做任务（单进程多线程）。

不过，单进程多线程肯定比多进程单线程快一些。

这是因为，多进程单线程的CPU切换，是从一个进程到另一个进程，而单进程多线程的CPU切换则只在一个进程内，每个进程｜线程都有自己的上下文堆栈保存，进程间的切换消耗更大一些。

这就好比是，多进程单线程是在４个函数中切换，各自拥有自己的变量；单进程多线程在１个函数中的４个子函数切换，拥有相同的全局变量。

但是，没有你想象的“快几倍”。

副作用，副作用，单进程多线程肯定有其不利的一面

我一直提过副作用。

如果你仔细看多进程单线程的图，就应该明白，这种模型提供了一种保护机制。

当其中一个进程内部读取错误，master可以让ta重启。这使得你的服务器在表面上并没有感到“曾经崩溃”。

对于master，完全不涉及服务器的业务，使得ta能被安全隔离。

再来看单进程多线程。

问题很明显，只有一个进程，一旦其中出现一个错误，整个进程都有可能挂掉。你当然可以为ta编写一个“守护程序”来重启，但是重启期间，你的服务器是真的“挂掉了”。

另外，编写单进程多线程这样的服务器，在代码上非常容易出错，而且难以控制代码的稳定性，有很多你难以琢磨的bug在等着你，因为有太多的锁，太多的全局变量需要处理，这也是函数式“纯函数”所反对的。

nodejs不能CPU密集处理？

你觉得ruby，python，php就能密集处理？

有人说：java, c#。

拜托，如果你真的想要密集处理，请使用C C++。(我个人只会用C)你见过哪个数据库服务器是java c#写的？

而现在，我觉得Rust lang是一个好的方向：

• 面向操作系统编程
• 从语言层面上提供并发
• 自诩C++的替代者
• 将会重写firefox
• Mozilla开发
• Javascript的作者Brendan Eich是编写者之一
• 类似javascript的语法和编写体验

而且我已经开始憧憬未来使用nodejs + Rust开发服务器体验的场景。