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在 Node.js 中，由于单线程模型的限制，一个进程默认只能利用 一个 CPU 核心。为了提升性能、充分利用多核 CPU，Node 提供了 cluster 模块 来实现多进程（即多实例）运行，从而提高并发处理能力和整体吞吐量。
🧠 一、什么是 cluster（集群）
cluster 模块允许你通过 主进程创建多个子进程（每个子进程是一个 Node 实例），每个子进程共享同一个服务器端口，实现负载均衡和多核并发执行。
每个子进程：
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独立运行在自己的线程中。
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拥有独立的事件循环、内存、V8 实例。
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可以与主进程通信（通过 IPC 通道）。
🚀 二、如何使用 cluster 提升性能（示例）
// cluster-app.js
const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const os = require('os');const numCPUs = os.cpus().length; // 获取 CPU 核心数if (cluster.isPrimary) {console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);// 创建工作进程for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {cluster.fork(); // 创建子进程}// 监听子进程退出cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {console.log(`子进程 ${worker.process.pid} 退出，正在重启...`);cluster.fork(); // 自动重启});} else {// 工作进程创建服务器http.createServer((req, res) => {res.writeHead(200);res.end(`响应来自工作进程：${process.pid}\n`);}).listen(3000);console.log(`工作进程 ${process.pid} 启动`);
}
启动命令：
node cluster-app.js
打开多个浏览器窗口访问 http://localhost:3000，你会发现响应来自不同的进程。
📦 三、集群的工作原理
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主进程通过
cluster.fork()创建子进程。 -
所有子进程监听同一个端口，操作系统会将请求分发给各个子进程（Linux 下使用 Round-Robin 轮询调度）。
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Node 会使用内部的 IPC 管道将请求从主进程“转发”到子进程。
🔧 四、实际项目中常用方式
✅ 搭配负载均衡的反向代理（如 Nginx）
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用 Nginx 监听外部请求。
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将请求转发到多个 Node 子进程（或实例）上。
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更易做灰度发布、限流、日志分离等。
⚠️ 五、注意事项和限制
| 问题 | 说明 |
|---|---|
| 内存不共享 | 子进程之间不能共享变量，通信只能通过 IPC 或 Redis 等 |
| 状态同步需考虑 | 如登录状态、缓存需存储在共享服务中（如 Redis、数据库） |
| 子进程数量建议与 CPU 数相同 | 否则容易导致上下文切换过多，反而影响性能 |
| 出错需处理自动重启 | 否则某个进程挂掉可能造成服务不可用 |
| 不能用于计算密集任务过多 | 建议此时搭配 Worker Threads 或 C++ 模块 |
📘 六、推荐深入内容
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Node.js 官方文档 - Cluster
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使用
pm2管理集群：pm2 start app.js -i max（自动开启集群模式）
需要我再演示如何结合 pm2 使用多核部署、如何将 cluster 和 Redis、Socket.io 结合使用的实战项目代码也可以继续说。是否要进一步讲解？