随着现代 Web 应用规模越来越大，单进程已经无法满足需求，而多进程在负载均衡、容错等方面表现更加优秀。PM2 是一个广泛使用的 Node.js 进程管理工具，本篇文章将介绍如何使用 PM2 实现多进程负载均衡。
背景
当一个应用只有单进程时，它只能利用 CPU 的一个核心，无法充分利用机器的资源。当应用压力增大时，单核心会处于饱和状态，导致 CPU 利用率下降，响应时间变慢。
多进程是一种常见的提高 Node.js 应用性能的方法，通过将应用分为多个子进程来分别处理不同的请求，以提高处理请求的效率。
PM2 简介
PM2 是一个现代化的 Node.js 进程管理工具，可以帮助我们在生产环境中管理 Node.js 进程。PM2 的功能包括：
- 启动、停止、重启应用程序
- 监听文件变化并自动重启应用程序
- 支持负载均衡
- 支持多进程部署
在本文中，我们将使用 PM2 中的负载均衡功能来实现多进程。
实现负载均衡
在使用 PM2 实现负载均衡前，我们需要先搭建一个样例应用。我们来创建一个简单的 Express 应用，代码如下：
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接下来我们使用 PM2 运行这个应用。首先安装 PM2：
npm install pm2 -g
然后在命令行中进入应用所在的目录，运行以下命令启动应用程序：
pm2 start app.js -i 0
这里的 -i 0 表示 PM2 会根据机器的 CPU 核心数量自动启动多个进程来处理应用程序的请求。如果想手动指定进程数量，可以将 0 替换为想要的数字。
现在，我们已经使用 PM2 成功启动了应用程序。可以通过以下命令查看应用和进程的状态：
pm2 status
压力测试
接下来，我们使用 Apache Bench 来测试一下应用程序的性能。可以使用以下命令安装 Apache Bench：
sudo apt-get install apache2-utils
然后在终端中运行以下命令：
ab -n 10000 -c 100 http://localhost:3000/
这里的 -n 表示总请求数，-c 表示并发请求数。我们通过以上命令模拟了 10000 个请求，每次并发 100 个请求发送到应用程序，来测试应用程序的性能。
通过运行以上命令，我们可以得到一个简单的统计数据：
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---- --- -------- --------加入负载均衡
我们现在要在应用程序中加入负载均衡，实现多进程的处理。我们可以使用 PM2 的 cluster mode 来启动多个进程，在每个子进程中运行应用程序的实例。
为了使用 cluster mode，我们需要在应用程序代码中加入一点改动。修改代码如下：
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-我们首先通过 os.cpus().length 获取 CPU 核心的数量，然后在主进程中使用 cluster.fork() 启动多个子进程。当子进程中有进程退出时，我们通过 cluster.on('exit'...) 重新启动一个新的进程。
现在，我们来使用 PM2 在 cluster mode 下运行应用程序。运行以下命令：
pm2 start app.js -i max
这里的 -i max 表示 PM2 会根据机器的 CPU 核心数量自动启动多个进程来处理应用程序的请求，进程数量限制为机器 CPU 核心数量。
现在，我们使用 Apache Bench 来测试一下应用程序的性能。可以使用以下命令安装 Apache Bench：
sudo apt-get install apache2-utils
然后在终端中运行以下命令：
ab -n 10000 -c 100 http://localhost:3000/
这里的 -n 表示总请求数，-c 表示并发请求数。我们通过以上命令模拟了 10000 个请求，每次并发 100 个请求发送到应用程序。
通过以上测试，我们可以看到，多进程模式下的性能相较于单进程模式有了质的提高。同时，PM2 在多进程模式下可以使用负载均衡，能够更加合理地分配请求，从而进一步提升性能。
总结
本文介绍了如何使用 PM2 实现多进程负载均衡。通过将应用分为多个子进程来分别处理不同的请求，以提高处理请求的效率。本文通过一个简单的 Express 应用程序演示了如何使用 PM2 进行多进程部署，以及如何用 Apache Bench 接口测试工具测试性能。
了解多进程负载均衡的技术架构，对于提升大型 Web 应用的性能至关重要。希望本文能对读者了解 PM2 的使用以及多进程的负载均衡方式有所帮助。
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