Node.js 监控

应用程序没有监控，就如同运行在一个黑盒子里一样，我们既不知道它现在的状况，也难免会担心它在未来某个时刻挂掉。本文将会介绍 Node.js 监控的相关内容。

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监控指标

监控最终一定是落实到一个个具体指标上的，我们需要重点关注哪些指标，这些指标背后又意味着什么呢？

1、CPU Usage

通常情况下，Node.js 消耗的 CPU 资源是很小的，它使用异步非阻塞 IO ，然而 event loop 运行在主线程中，主线程也是可以被阻塞的（比如执行大量 CPU 密集型任务），这会导致 CPU 的使用率及负载过高。（在程序上应该尽量避免 CPU 密集型任务，或者将它们分发到 worker 中去执行）

监控指标：

• CPU Usage
• CPU Load

2、Memory Usage and Leaks

在理解内存的使用和泄漏之前，你需要先了解 heap 和 stack 是什么：stack 用来存储函数及其上下文；heap 则是一个更大的区域，用来存储动态分配的 everything 。单个进程可以拥有的最大 heap 是 1.5 GB ，内存泄漏的问题不容忽视，即使 node.js 所基于的 V8 引擎拥有垃圾回收（ Garbage Collection ）机制。内存泄漏很容易观察到。

监控指标：

• Released memory between Garbage Collection Cycles
• Process Heap Size
• Process Heap Usage

3、Garbage Collection

Garbage collection 有两种类型：一种是 incremental garbage collection cycles 增量垃圾回收周期一次只处理 heap 中的一部分，快速高效；另一种是 full garbage collection cycles 全量垃圾回收周期，这种方式会暂停程序的执行，因此执行频率很低。

通过测量增量或全量垃圾回收周期的执行频率，我们可以看到它们回收内存所需的时间以及释放的内存大小，将释放的内存与 heap 大小进行比较，观察是否存在增长趋势。

监控指标：

• Time consumed for garbage collection
• Counters for full garbage collection cycles
• Counters for incremental garbage collection cycles
• Released memory after garbage collection

4、Event Loop

Event loop 很特别，它将任务以异步的方式分发到主线程之外去执行，而它本身则需要处理这些事件的响应，也就是异步的回调函数。事件驱动很高效，但是可能会出现 event loop lag（事件驱动滞后），常见的原因是 long-running synchronous processes 和 incremental increase in tasks per loop 。

Long-running synchronous processe : 请注意在应用程序中处理同步执行的方式，毕竟其他操作都需要进行等待。Node.js 著名的规则就是 “Don't block the event loop”，正如上文所述，你可以使用 forks 或者子进程。

Incremental increase in tasks per loop : 事件循环的负载和任务数可能会增加，而 node.js 需要跟踪这些事件循环需要处理的所有异步函数，这可能会导致事件循环的滞后。当然不用过于担心，使用集群模式可以很好的解决这个问题。

监控指标：

• Slowest Event Handling ( Max Latency )
• Fastest Event Handling ( Min Latency )
• Average Event Loop Latency

5、Cluster-Mode and Forking Worker Processes

集群模式和 worker 进程也是现在用的比较多的地方，同样需要进行关注。

监控指标：

• Worker count
• Event loop latency per worker

6、Request/Response Latency

我们的服务最终都是处理请求和响应，监控自然必不可少。

监控指标：

• Response time
• Request rate
• Error rates
• Request/Response content size

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开源监控工具

介绍几个开源的监控工具，开箱即用。

1、Prometheus

https://prometheus.io

普罗米修斯，开源的社区驱动的大名鼎鼎的工具，它可是和 Kubernetes 一样，都是从 Cloud Native Computing Foundation（云原生计算基金会）毕业的项目。这个工具是跨语言的。

2、PM2

https://github.com/Unitech/pm2

大家应该用得挺多。

3、Appmetrics

https://github.com/RuntimeTools/appmetrics-dash

4、Clinic.js

https://github.com/nearform/node-clinic

5、Express Status Monitor

https://github.com/RafalWilinski/express-status-monitor