面试题：Node.js Express高并发下的日志记录与性能监控优化策略

日志记录频率控制

基于时间间隔：可以设置一个固定的时间间隔，比如每10秒进行一次日志记录。在Express应用中，使用setInterval函数来控制这个时间间隔。例如：

const express = require('express');
const app = express();
let logBuffer = [];
setInterval(() => {
    if (logBuffer.length > 0) {
        // 这里进行实际的日志写入操作，如写入文件或发送到日志服务器
        console.log(logBuffer.join('\n'));
        logBuffer = [];
    }
}, 10000);

app.get('/', (req, res) => {
    logBuffer.push(`[${new Date().toISOString()}] GET /`);
    res.send('Hello World!');
});

基于事件数量：设定在一定数量的请求发生后进行一次日志记录。比如每100个请求记录一次日志。可以通过一个计数器来实现：

const express = require('express');
const app = express();
let logCounter = 0;
let logBuffer = [];
const logThreshold = 100;

app.get('/', (req, res) => {
    logBuffer.push(`[${new Date().toISOString()}] GET /`);
    logCounter++;
    if (logCounter >= logThreshold) {
        // 这里进行实际的日志写入操作，如写入文件或发送到日志服务器
        console.log(logBuffer.join('\n'));
        logBuffer = [];
        logCounter = 0;
    }
    res.send('Hello World!');
});

异步日志写入

使用fs.writeFile的异步版本：在Node.js中，fs模块的writeFile有异步版本fs.writeFile（回调形式）和fs.promises.writeFile（Promise形式）。以Promise形式为例：

const express = require('express');
const fs = require('fs').promises;
const app = express();

app.get('/', async (req, res) => {
    try {
        await fs.writeFile('app.log', `[${new Date().toISOString()}] GET /\n`, { flag: 'a' });
    } catch (err) {
        console.error('Error writing log:', err);
    }
    res.send('Hello World!');
});

使用队列和工作线程：可以创建一个日志队列，将日志信息放入队列中，然后通过工作线程或Node.js的worker_threads模块来异步处理队列中的日志写入操作。这样主线程不会被日志写入操作阻塞。例如：

const { Worker } = require('worker_threads');
const express = require('express');
const app = express();
const logQueue = [];

const worker = new Worker('./log - worker.js');

worker.on('message', (result) => {
    if (result === 'done') {
        if (logQueue.length > 0) {
            const log = logQueue.shift();
            worker.postMessage(log);
        }
    }
});

app.get('/', (req, res) => {
    logQueue.push(`[${new Date().toISOString()}] GET /`);
    if (logQueue.length === 1) {
        worker.postMessage(logQueue[0]);
    }
    res.send('Hello World!');
});

// log - worker.js

const { parentPort } = require('worker_threads');
const fs = require('fs').promises;

parentPort.on('message', async (log) => {
    try {
        await fs.writeFile('app.log', log + '\n', { flag: 'a' });
        parentPort.postMessage('done');
    } catch (err) {
        console.error('Error writing log in worker:', err);
        parentPort.postMessage('done');
    }
});

性能监控数据的高效采集与分析

使用node - native - perf或node - prof：这些工具可以帮助采集性能数据，如CPU使用率、内存使用情况等。例如，node - native - perf可以通过简单的API来采集性能数据：

const nativePerf = require('node - native - perf');
nativePerf.start();

const express = require('express');
const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
    const perfData = nativePerf.get();
    // 可以将perfData发送到监控服务器或进行本地分析
    res.send('Hello World!');
});

自定义中间件采集请求相关性能数据：在Express应用中，可以创建中间件来记录每个请求的处理时间等性能数据。例如：

const express = require('express');
const app = express();

app.use((req, res, next) => {
    const start = Date.now();
    res.on('finish', () => {
        const end = Date.now();
        const duration = end - start;
        // 可以将duration发送到监控服务器或进行本地分析
    });
    next();
});

app.get('/', (req, res) => {
    res.send('Hello World!');
});

实时分析与可视化：采集到的数据可以通过WebSocket实时发送到前端，前端使用图表库（如Chart.js）进行实时可视化。或者将数据发送到专业的监控平台（如Prometheus + Grafana）进行分析和展示。例如，使用Socket.io将性能数据实时发送到前端：

const express = require('express');
const http = require('http');
const socketIo = require('socket.io');
const app = express();
const server = http.createServer(app);
const io = socketIo(server);

// 假设这里有采集性能数据的逻辑，比如getPerformanceData()函数
setInterval(() => {
    const perfData = getPerformanceData();
    io.emit('performance - data', perfData);
}, 5000);

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

在前端HTML页面中：

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
    <title>Performance Monitor</title>
    <script src="/socket.io/socket.io.js"></script>
    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/chart.js"></script>
</head>

<body>
    <canvas id="performanceChart"></canvas>
    <script>
        const socket = io();
        const ctx = document.getElementById('performanceChart').getContext('2d');
        const chart = new Chart(ctx, {
            type: 'line',
            data: {
                labels: [],
                datasets: [{
                    label: 'Performance Metrics',
                    data: [],
                    borderColor: 'blue',
                    fill: false
                }]
            },
            options: {
                scales: {
                    x: {
                        type: 'time'
                    }
                }
            }
        });

        socket.on('performance - data', (data) => {
            chart.data.labels.push(new Date());
            chart.data.datasets[0].data.push(data.value);
            chart.update();
        });
    </script>
</body>

</html>

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面试题：Node.js Express高并发下的日志记录与性能监控优化策略

知识考点

面试题答案

日志记录频率控制

异步日志写入

性能监控数据的高效采集与分析