面试题：Node.js HTTP请求响应生命周期异常处理及高可用架构设计

1. 异常处理机制设计

捕获全局异常 在Node.js中，可以使用process.on('uncaughtException', (err) => {})来捕获未被处理的异常。这对于确保即使出现未预料到的错误，程序也不会突然崩溃很有帮助。

process.on('uncaughtException', (err) => {
    console.error('Uncaught Exception:', err.message);
    console.error(err.stack);
    // 可以在这里添加清理操作，如关闭数据库连接等
});

HTTP请求异常处理 在HTTP服务器处理请求时，使用try - catch块来捕获可能发生的异常。例如：

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
    try {
        // 处理请求逻辑
        if (Math.random() < 0.5) {
            throw new Error('Simulated error');
        }
        res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
        res.end('Success');
    } catch (err) {
        res.writeHead(500, { 'Content-Type': 'text/plain' });
        res.end('Internal Server Error');
        // 记录错误日志
        console.error('HTTP Request Error:', err.message);
        console.error(err.stack);
    }
});

const port = 3000;
server.listen(port, () => {
    console.log(`Server running on port ${port}`);
});

资源耗尽处理 使用process.on('warning', (warning) => {})来捕获资源相关的警告，如内存泄漏、文件描述符耗尽等。例如：

process.on('warning', (warning) => {
    console.warn('Warning:', warning.name);
    console.warn(warning.message);
    console.warn(warning.stack);
});

2. 结合Cluster模块实现负载均衡与容错处理

负载均衡 Cluster模块允许Node.js应用程序在多个进程间共享服务器端口。主进程（也称为master进程）负责监听端口，并将新的连接分发给工作进程（worker进程）。示例代码如下：

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 < numCPUs; i++) {
        cluster.fork();
    }

    cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
        console.log(`worker ${worker.process.pid} died`);
        cluster.fork();
    });
} else {
    const server = http.createServer((req, res) => {
        res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
        res.end('Hello World from worker ' + process.pid);
    });

    server.listen(3000, () => {
        console.log(`Worker ${process.pid} started`);
    });
}

在上述代码中，主进程创建了与CPU核心数量相同的工作进程，并在有工作进程退出时重新创建新的工作进程，以确保负载均衡的持续性。

容错处理 在多进程环境下，每个工作进程都应该有自己的异常处理机制，如上述HTTP请求异常处理部分。当一个工作进程发生未处理的异常并崩溃时，主进程的cluster.on('exit', ...)事件监听器会捕获到该事件，并重新启动一个新的工作进程，从而实现容错处理。这样，即使某个工作进程因为异常而停止工作，整个系统仍然能够继续处理请求，保证了高可用性。

面试题：Node.js HTTP请求响应生命周期异常处理及高可用架构设计

知识考点

面试题答案

1. 异常处理机制设计

2. 结合Cluster模块实现负载均衡与容错处理