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面试题:JavaScript 中 Node 非 HTTP 网络服务器的故障恢复与自动重连机制设计

在 Node 的非 HTTP 网络服务器运行过程中,可能会遇到网络故障、进程崩溃等问题。请设计一套基于 JavaScript 的故障恢复与自动重连机制,要求详细说明在不同故障场景下(如网络闪断、服务器硬件故障后重启等),如何保障服务器快速恢复正常服务,以及在代码层面如何实现该机制,包括涉及到的关键模块和函数。
19.4万 热度难度
编程语言JavaScript

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

1. 故障场景分析

  • 网络闪断:通常是短时间的网络连接中断,可能由于网络波动等原因导致。需要检测到连接中断后,尽快尝试重新连接。
  • 服务器硬件故障后重启:硬件故障导致服务器进程崩溃,重启后需要恢复到故障前的状态,例如重新建立网络连接并继续处理之前的任务。

2. 关键模块

  • net:Node.js 内置模块,用于创建 TCP、UDP 等网络服务器和客户端,在故障恢复和重连机制中用于建立和管理网络连接。
  • cluster:Node.js 内置模块,用于创建共享服务器端口的子进程,提高服务器的性能和稳定性,在硬件故障重启后可帮助快速恢复服务。
  • events:Node.js 内置模块,提供了基于事件驱动的编程范式,用于监听和处理网络故障等事件。

3. 代码实现

网络闪断恢复机制

const net = require('net');

// 创建 TCP 客户端
const client = new net.Socket();

// 连接到服务器
function connectServer() {
    client.connect({ port: 8080, host: '127.0.0.1' }, () => {
        console.log('Connected to server');
    });

    client.on('error', (err) => {
        console.error('Connection error:', err.message);
        // 网络闪断时,尝试重新连接
        setTimeout(connectServer, 5000);
    });

    client.on('close', () => {
        console.log('Connection closed');
        // 连接关闭时,尝试重新连接
        setTimeout(connectServer, 5000);
    });
}

connectServer();

服务器硬件故障后重启恢复机制

const cluster = require('cluster');
const net = require('net');
const http = require('http');

if (cluster.isMaster) {
    // Fork workers.
    for (let i = 0; i < require('os').cpus().length; i++) {
        cluster.fork();
    }

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

    server.on('error', (err) => {
        console.error('Server error:', err.message);
        // 发生错误时,尝试重启服务器
        setTimeout(() => {
            process.exit(1);
        }, 5000);
    });

    server.listen(8080, '127.0.0.1', () => {
        console.log(`Worker ${process.pid} started on port 8080`);
    });
}

4. 总结

通过上述代码实现,在网络闪断场景下,客户端可以通过 net 模块的事件监听和 setTimeout 函数来实现自动重连。在服务器硬件故障后重启场景下,利用 cluster 模块管理子进程,在子进程崩溃时自动重启,同时结合 http 模块创建服务器,对错误事件进行处理,以保障服务器快速恢复正常服务。