面试题：JavaScript在Node非HTTP网络服务器中如何处理并发连接

1. 事件驱动机制

应用方式：Node.js 本身基于事件驱动架构，在 TCP 服务器中，使用 net 模块创建服务器实例。服务器实例通过 on('connection', callback) 事件监听新的客户端连接，每当有新连接时，执行回调函数处理连接。例如：

const net = require('net');
const server = net.createServer((socket) => {
  // 处理新连接
  socket.write('Welcome!\n');
  socket.on('data', (data) => {
    socket.write('You sent: ' + data.toString() + '\n');
  });
  socket.on('end', () => {
    socket.end('Goodbye!\n');
  });
});
server.listen(8080, () => {
  console.log('Server listening on port 8080');
});

优点：
- 高效利用资源，单线程模型避免了多线程上下文切换开销，适合 I/O 密集型任务，如网络通信。
- 简单易用，通过事件回调处理逻辑，代码结构相对清晰。
缺点：
- 单线程执行，如果某个回调函数执行时间过长（如复杂计算），会阻塞整个事件循环，影响其他连接的处理。
- 异常处理相对复杂，一个未捕获的异常可能导致整个进程崩溃。

2. 线程池

应用方式：Node.js 提供了 worker_threads 模块来实现线程池。对于一些 CPU 密集型任务，可以将任务分配到线程池中执行，避免阻塞事件循环。例如，假设有一个复杂的计算函数 heavyCalculation：

const { Worker } = require('worker_threads');
function heavyCalculation() {
  // 复杂计算逻辑
  let result = 0;
  for (let i = 0; i < 1000000000; i++) {
    result += i;
  }
  return result;
}
const worker = new Worker(`
  const { parentPort } = require('worker_threads');
  function heavyCalculation() {
    let result = 0;
    for (let i = 0; i < 1000000000; i++) {
      result += i;
    }
    return result;
  }
  parentPort.postMessage(heavyCalculation());
`);
worker.on('message', (result) => {
  console.log('计算结果:', result);
});

优点：
- 可以将 CPU 密集型任务从事件循环中分离，避免阻塞，提高整体性能。
- 多线程并行处理任务，能充分利用多核 CPU 的优势。
缺点：
- 增加了编程复杂度，需要处理线程间通信、同步等问题。
- 线程创建和销毁有一定开销，对于短时间任务，可能得不偿失。

3. 集群模块

应用方式：Node.js 的 cluster 模块允许创建多个工作进程，共享服务器端口。主进程负责监听端口并将新连接分配给工作进程。示例如下：

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;
if (cluster.isMaster) {
  console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 已退出`);
  });
} else {
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end('你好，世界！\n');
  }).listen(8000, () => {
    console.log(`工作进程 ${process.pid} 已启动`);
  });
}

优点：
- 充分利用多核 CPU 资源，显著提升服务器处理能力。
- 工作进程之间相互隔离，一个工作进程崩溃不会影响其他进程，提高了服务器的稳定性。
缺点：
- 编程复杂度增加，需要处理主进程和工作进程间的通信与协调。
- 增加了内存占用，每个工作进程都有自己的内存空间。

星途面试题库

面试题：JavaScript在Node非HTTP网络服务器中如何处理并发连接

知识考点

面试题答案

1. 事件驱动机制

2. 线程池

3. 集群模块