騰訊開源大規(guī)模 Node.js 微服務(wù)框架 Tars.js
2018-07-25 來源：oschina
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的業(yè)務(wù)不僅僅由單一節(jié)點(diǎn)（或是單一語言）就可承載，而是趨向多語言分布式協(xié)同開發(fā)（如接入層由 Node.js 完成，邏輯（數(shù)據(jù)）層由 C++/GO/Python 實(shí)現(xiàn)）并由此組成大型異構(gòu)系統(tǒng)。
我們（現(xiàn) SuperTeam）基于 Tars 體系研發(fā)出 Tars.js 以便用戶在不改變異構(gòu)系統(tǒng)整體架構(gòu)的情況下快速搭建（遷移） Node.js 服務(wù)，并可非常方便的將原來的單一服務(wù)拆分為多個（邏輯）子服務(wù)。
Tars.js 包含下述特性：
100% 由 JavaScript 編寫，不包含任何 C/C++ 代碼。
多進(jìn)程負(fù)載均衡與管理。
代碼異常監(jiān)控與重啟。
服務(wù)日志搜集與處理。
HTTP(s) 服務(wù)監(jiān)控與用量自動上報，并支持用戶自定義維度上報（PP 監(jiān)控）。
符合 Tars(IDL) 規(guī)范的編解碼模塊。
支持 Tars RPC 調(diào)用與染色（模調(diào)自動上報）。
支持在線發(fā)送管理命令、拉取服務(wù)配置。
獨(dú)創(chuàng) LongStackTrace? 異常跟蹤機(jī)制。
…… 更多特性可訪問 @tars/node-agent 了解
設(shè)計理念
高自由度
兼容所有（≥0.10）官方 Node.js 版本。
對 Node.js 源碼無侵入無修改。
底層對上層完全透明，支持各種上層框架，無需變更。
也就是說：
您可以使用任何您熟悉的框架（如 Express.js / Koa.js 等，包括但不僅限于 Web 框架），也無需對框架進(jìn)行任何修改（無需引入任何中間件）。 即可通過 Tars.js 運(yùn)行，享受平臺提供的各種監(jiān)控與管理特性。
與此同時，Tars.js 所提供的模塊，也可以根據(jù)您的需求引入（如未使用到則可不引入）。
高性能
Tars.js 為高性能與大并發(fā)量而設(shè)計，使用了大量的前端（V8）優(yōu)化技巧（如 FlattenString/FastProperties 等）盡量降低所提供的能力對于業(yè)務(wù)性能的影響。
經(jīng)過我們測試（Web Server），默認(rèn)的旁路上報與監(jiān)控對服務(wù)性能的影響≤ 5%，常用模塊（RPC、日志等）性能位于業(yè)界前列。
差異化
Tars.js 根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型提供差異化運(yùn)營方案：
高流量業(yè)務(wù)：盡力降低框架對業(yè)務(wù)性能的影響。
低流量業(yè)務(wù)：充分利用硬件資源提升開發(fā)體驗(yàn)。
Hello World
我們來看 Node.js 官網(wǎng)的 例子 (如下)，無需任何變更，直接通過 Tars.js 進(jìn)行部署，它會擁有哪些特性？
? 進(jìn)程管理
默認(rèn)基于 cluster 模塊進(jìn)行負(fù)載均衡，進(jìn)程數(shù)可以配置為1~max（CPU核心數(shù)）、還可配置為%20auto（物理核心數(shù)相同）以減小內(nèi)存壓力提升“性價比”。
與此同時，進(jìn)程僵死檢測也會同時啟動，實(shí)時監(jiān)控業(yè)務(wù)進(jìn)程。
? 案例說明
某服務(wù)在論壇%20UBB%20代碼轉(zhuǎn)%20HTML%20時，使用未優(yōu)化的正則表達(dá)式進(jìn)行%20XSS%20攻擊過濾，但由于用戶發(fā)帖時圖片采用%20BASE64%20編碼，導(dǎo)致正則表達(dá)式計算時間過長，CPU%20使用率飆漲到100%：
開啟僵死檢測后，Tars.js%20監(jiān)控到業(yè)務(wù)進(jìn)程僵死時，自動重啟業(yè)務(wù)進(jìn)程，從而縮短了業(yè)務(wù)無響應(yīng)時間：
Tars.js 雖然無法解決業(yè)務(wù)代碼的問題（BUG），但會盡最大努力保證業(yè)務(wù)的可用性。
? 服務(wù)監(jiān)控
以服務(wù)名、接口名（URL-PATH%20節(jié)）為緯度，統(tǒng)計總流量、平均耗時、超時率、異常率：
其中返回碼大于%20400%20（可配置）作為異常進(jìn)行上報。
? 監(jiān)控說明
Web%20服務(wù)一般由靜態(tài)與動態(tài)資源（接口）組成，由于靜態(tài)資源（本地文件）的請求耗時遠(yuǎn)低于動態(tài)資源（業(yè)務(wù)邏輯），請求量往往又很高，拉低了服務(wù)整體耗時。
基于此，Tars.js%20將請求%20URL%20中的%20PATH%20節(jié)作為接口，每個接口均可查看其總流量、平均耗時、異常率，便于用戶全面了解服務(wù)性能。
? 特性監(jiān)控
無論您服務(wù)的類型是什么，總是會上報下述特性，便于回溯問題與評估性能：
memUsage：內(nèi)存用量，將會上報%20rss、heapUsed、heapTotal%20這三個用量（單位為字節(jié)）
cpuUsage：CPU用量，將會上報CPU使用率，數(shù)據(jù)匯總為邏輯單核（單位為百分比）
eventloopLag：（任務(wù)）隊列延遲，每隔2秒采樣（單位為毫秒）
libuv：I/O用量，將會上報%20activeHandles、activeRequests%20這兩個用量
各策略以平均值（Avg）、最大值（Max）、最小值（Min）分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計：
? 日志輸出
所有通過%20Console%20模塊（如%20console.log）輸出的日志，都會輸出到服務(wù)本地文件內(nèi)。并附加相關(guān)信息（如下），方便定位問題。
日志格式：日期時間|進(jìn)程PID|日志級別|輸出文件名與行號|日志內(nèi)容
2018-07-01%2012:00:00|332|DEBUG|app.js:13|Server%20running%20at%20http://127.0.0.1:3000/
? LongStackTrace?
由于%20Node.js%20采用異步機(jī)制，在發(fā)生異常時堆棧不完整，導(dǎo)致定位問題復(fù)雜。
鑒于此，我們提供了長鏈路跟蹤技術(shù)在產(chǎn)生異常時自動附加前序調(diào)用堆棧，同時還支持在異常堆棧中過濾出用戶代碼部分。
由于開啟此特性時會造成性能損耗，故默認(rèn)關(guān)閉，管理平臺等性能不敏感業(yè)務(wù)可直接通過配置開啟。
? 案例說明
執(zhí)行上述代碼會拋出下述異常：
setTimeout 的前序堆棧都丟失了，導(dǎo)致問題難以追溯。
開啟此特性（且過濾出用戶代碼）后，上述代碼（不做修改）拋出的異常就會自動附加前序調(diào)用堆棧（如下）：
ReferenceError: ThisMayThrowError is not defined at Timeout.setTimeout [as _onTimeout] (test.js:4:13) at Promise.resolve.then.val (test.js:2:5) at Object.<anonymous> (test.js:1:82)
以便于用戶定位問題，這也體現(xiàn)了 Tars.js 差異化運(yùn)營理念。
可用模塊列表
由于篇幅有限未能展示所有能力，如果您有更多需求（如 RPC 調(diào)用等）可使用 Tars.js 所提供的模塊（如下）實(shí)現(xiàn)：
@tars/rpc : Tars RPC 調(diào)用模塊。
@tars/stream : Tars(Tup) 協(xié)議編解碼模塊。
@tars/logs：日志組件，包含（按大小、時間）滾動與遠(yuǎn)程日志。
@tars/config：用于在線獲取服務(wù)配置文件。
@tars/monitor：提供服務(wù)監(jiān)控、特性監(jiān)控與PP監(jiān)控上報支持。
@tars/notify：用于服務(wù)（告警）消息上報。
@tars/utils：輔助工具集合，包含 Tars 配置文件與 Tars RPC Endpoint 解析器。
@tars/dyeing：Tars RPC 染色定義模塊。
@tars/registry：用于 Tars 名字服務(wù)查詢（Servant ===> Endpoint）。
每個模塊（點(diǎn)擊名稱跳轉(zhuǎn)）均有極為詳細(xì)的文檔（README）方便您在任何時候查閱。
總之在 Tars.js 的世界里，您只需要專注于業(yè)務(wù)代碼，余下的交給 Tars.js。
Github 開源地址：
github.com/tars-node/Tars.js
公有云地址：
tars.tencent.com/
github.com/Tencent/Tars
請給 Tars/Tars.js 一個 Star/Watch !
并提出你的 Issue 與 PR。
團(tuán)隊介紹
SuperTeam 來自于騰訊 QQ 瀏覽器前端團(tuán)隊，由 @SuperZheng 創(chuàng)立于 2017 年。 團(tuán)隊成員均為全棧架構(gòu)師（Super 寓意 Superman —— 無所不能），熟知 Web(3D) 、終端、后端與大數(shù)據(jù)計算，并由傳統(tǒng)前端向互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者方向發(fā)展。 歡迎前端牛人加入，共創(chuàng)前端美好未來。
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