第五篇：koa2-web应用进阶—系统稳定性

本篇主要介绍如何提高koa web系统的稳定性，能够尽量多得捕捉&处理系统异常，减少系统崩溃的几率。
本篇将从一下几个角度介绍如何捕获/处理系统异常

一、回调函数， 返回异常

异步调用中回调函数里的异常无法被外部捕获，因此在一个函数 /API 内部发送异常是，将异常作为地一个参数传递给回调函数，例如： readFile这个函数：

fs.readFile(filePath,
  (err, data) => { //回调函数(第一个参数为异常， 第二个为输出值)
     if(err) console.log('failed to read file')
     else console.log('success to read file')   
})

如何编写如readFile这样的API， 下面以 建立 redis 链接为例：
a、 在 ioredis 中， 在 node 与 redis 建立连接的时候，ioredis会输出一个 node 事件 ‘connect’, 此时回调函数返回 连接对象；
b、如果在链接过程中出现异常，则 ioredis 输出事件 ‘error’，此时回调函数返回异常:

let clientCreate = (config, callback_) => {
   let redis = new ioredis(config) //链接请求
   redis.on('connect', () => {  
       callback_(null, redis) //链接成功
   })
   redis.on('error', (err) => {
       callback_(err, null)  //捕捉异常
   })
}
clientCreate(config, (err, conn) => {
    if(err) console.log('connect failed')  
    else console.log('connect successfuly')
})

通过回调返回异常的方法，可以把相关异常锁在一个函数中， 而不是放在两个函数（node 事件）中，这样函数使用时，可以有序处理异常。

二、 try/catch 异常捕获

1、try/catch 这个是最容易想到的，但是这个方法在回调/异步函数的满天飞的 nodejs 这边几乎无用武之地， 例如：

try {
  setTimeout(function() {
      throw new Error('test error')
  }, 5)
}catch(err) {
  alert('err', err)
}

上面这个例子抛出的一场，就无法被 catch捕获。 如何捕获回调/异步函数产生的异常？
2、co+Generator函数中使用try/catch，这个在之前的篇幅中已经有所涉及例如：

route.get('/api/user', co.wrap(function* (ctx, next) {
    try {
        let users = JSON.parse(yield readFromFile())  //readFromFile为异步Promise函数
        logger.debug('users', users)
        ctx.body = JSON.stringify({status: 'success', data: users})
    } catch(err) {
        logger.error('err', err)
        ctx.status = 500
        ctx.body =  JSON.stringify({status: 'failed'})
    }
}))

在 co 包裹的 generator 函数中， 由于 需要执行完 yield 那一步才会继续执行下一部，因此，抛出的异常可以被 try/catch 捕获。

三、使用Promise对象

co+Generator 其实使用的也是Promise对象, 原理是将异步函数封装成 Promise 对象， co 源码。Promie 对象使用方式如下所示:

//用promise 封装异步函数
let readFromFile = (filePath) => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        fs.readFile(filePath, (err, data) => {
            if(err) {
                reject(err)  //抛出异常
            }
            resolve(data)  //输出结果
        })
    })
}
//执行promise函数
readFromFile('./user.json').then(result => {console.log('result', result)})
  .catch(err => { console.log('err', err)})

在 promise 对象中出现异常，可以使用 reject 函数把 Promise 对象变为失败，在 Promise 对象执行时，能够通过 catch() 方法捕获异常

四、gracefu+cluster方案

引入依赖 graceful， npm install –save graceful
原理：

graceful: 如果系统有uncaughtException（即未被捕获的异常）， 延迟一段时间后退出进程
cluster: 实现多进程，如果有进程退出，自动重启

1、 cluster部分实现： 新建文件 dispatch.js

const cluster = require('cluster')
const path = require('path')
cluster.setupMaster({  //设置线程参数
    exec: path.join(__dirname, 'worker.js')  // ./worker.js 为 graceful 部分
})
cluster.fork()  //创建一个进程
cluster.on('disconnect', function(worker) {  //如果线程断开
    let w = cluster.fork()  //重新新起一个线程，这里是gracefu+cluster方案核心之一
    console.error('[%s] [master:%s] wroker:%s disconnect! new worker:%s fork', new Date(), process.pid, worker.process.pid, w.process.pid)
})
cluster.on('exit', function(worker) {  //线程退出事件
    console.error('[%s] [master:%s] wroker:%s exit!', 
    new Date(), process.pid, worker.process.pid)
})

2、 graceful部分实现： 新建文件 worker.js

const graceful = require('graceful')  //引入 graceful
const app = require('./app.js')  // koa web 应用
graceful({
    server: [app], //监听 koa web运行状态
    killTimeout: 3000,  //延时 3000ms
    error: function (err, throwErrorCount) {  //异常
        if(err.message) {
            err.message += ' (uncaughtException throw ' + throwErrorCount +
                ' times on pid:' + process.pid + ')'
            console.log(err.message)
        }
    }
})

3、 启动时通过 dispatch.js ==> node –harmony dispatch.js, 如果系统有未捕获的异常，3秒后会自动重启

五、PM2

gracefu+cluster 这套方案在配置层面相对复杂， 可以使用更简单的 PM2 模块启动监控 node 服务，他可以自动利用 多核cpu， 监控线程等，功能非常强大。
PM2 github
PM2 全局安装： npm install pm2 -g
PM2 启动服务： pm2 start app.js
PM2 管理的进程： pm2 list
更多的命令可以参看： pm2 github。

more

对于node 来说还有一个 domain 模块可以捕获（uncaughtException）异常， 但是这个模块相对不怎么好用，使用 gracefu+cluster 或 PM2 可以解决相应的问题。