Построение MVC приложения на Node.js с кластертзацией и исполнением кода в песочнице

Добрый день, уважаемые читатели Хабра! Данная статья рассчитана на новичков, которые только открывают мир JS, коим являюсь и я. В процессе изучения и проектирования сервера на Node.js разработчик постоянно сталкивается с необходимостью перезагрузки приложения. А в случае, если над проектом работает несколько человек, получаем довольную сложную задачу.

Задача — поднять сервер и обрабатывать несколько url, например http://127.0.0.1/habr и http://127.0.0.1/habrahabr. Сервер должен обрабатывать исключения, а также проект рассчитан на высокую нагрузку.

Цель статьи – разобраться, как создать высоконагруженное приложение, удобное для командной работы и понятное для новичков.

Первое что необходимо сделать, это поднять сервер на Node.js

var http = require('http'); var file = new static.Server('.'); http.createServer(function(req, res) {   file.serve(req, res); }).listen(80);

Проблема в том, что сервер работает только на одном процессе системы. Немного переработаем код, добавив кластеризацию, для этого используем стандартный модуль cluster:

const cluster = require('cluster'); const http = require('http'); const domain = require('domain');  const numCPUs = require('os').cpus().length;  if (cluster.isMaster) {   for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {     cluster.fork();   }   cluster.on('exit', function(worker, code, signal){     console.log('worker ' + worker.process.pid +' died');     cluster.fork();   });   cluster.on('online', function(worker) {       console.log('Worker ' + worker.process.pid + ' is online');   }); } else {   http.createServer(function(req, res){ 	    // Создаем домен 	    var d = domain.create(); 	    // Вешаем обработчик ошибки, который вернет 500й статус и текст проблемы 	    d.on('error', function(err) { 	        res.statusCode = 500; 	        res.setHeader('content-type', 'text/plain'); 	        res.end('Ошибка!\n'+ err.stack); 	    }); 	    // Добавляем наши переменные, которые тоже могут сгенерировать ошибки самостоятельно 	    d.add(req); 	    d.add(res); 	    // Запускаем потенциально опасный код внутри домена 	    d.run(function () { 	    	var route_json = require('./application/route.json'); 	    	if( route_json[req.url] !== undefined){//Пользователь вручную задал контроллер 	    		console.log(route_json[req.url].controller); 	    	}else{ 	    		 url = urlapi.parse(decodeURI(req.url), true);//парсим url 	    		 url_arr = url.pathname.slice(1).split('/');//Преобразуем url в массив 	    	} 	    	res.end('hello world'); 	    }); }).listen(3031).on('connection', function(socket) { socket.setNoDelay(); // Отключаем алгоритм Нагла. });       } 

С основным кодом сервера мы разобрались, теперь у нас есть сервер с асинхронным обработчиком исключений, кластеризацией и обработкой url. Так как мы используем парадигму MVC, то за эталон возьмем codeigniter. Структура файлов выглядит следующим образом:

Описание структуры:

• app.js — главный код приложения
• core — должна содержать фалы ядра приложения, библиотеки, модули и т.п.
• aplication — папка приложения
  • controller- папка c контроллерами
  • model- папка c моделями
  • model- папка c представлениями
  • route.json — пользовательский роутинг

Требуется обработка кода контроллера. Для решения данной задачи, существует несколько методов:

• require — в данной публикации не рассматривается.
• eval — не рекомендованный метод, по причине того что он работает в несколько раз медленней чем vm, к тому же это не самый безопасный метод
• vm — это виртуальная машина, в котором код компилируется в песочнице. Плюсы данного метода в том, что в случае утечек или проблем с работой, можно уничтожать не весь процесс, а только процесс в песочнице, но это уже отдельная статься.

Из документации видно, что vm выполняется в контексте, можно запустить в новом контексте, либо в текущем. Наиболее правильным вариантом решения будет выполнять код в новом контексте.

Полный код примера:

const cluster = require('cluster'); const http = require('http'); const domain = require('domain');  const numCPUs = require('os').cpus().length;  if (cluster.isMaster) {   for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {     cluster.fork();   }   cluster.on('exit', function(worker, code, signal){     console.log('worker ' + worker.process.pid +' died');     cluster.fork();   });   cluster.on('online', function(worker) {       console.log('Worker ' + worker.process.pid + ' is online');   }); } else {   http.createServer(function(req, res){ 	    // Создаем домен 	    var d = domain.create(); 	    // Вешаем обработчик ошибки, который вернет 500й статус и текст проблемы 	    d.on('error', function(err) { 	        res.statusCode = 500; 	        res.setHeader('content-type', 'text/plain'); 	        res.end('Ошибка!\n'+ err.stack); 	    }); 	    // Добавляем наши переменные, которые тоже могут сгенерировать ошибки самостоятельно 	    d.add(req); 	    d.add(res); 	    // Запускаем потенциально опасный код внутри домена 	    d.run(function () { 	    	var route_json = require('./application/route.json'); 	    	var fs = require('fs');//библиотека для работы с файлами 	    	if( route_json[req.url] !== undefined){//Пользователь вручную задал контроллер 	    		var path = './application/controller/'+route_json[req.url].controller+'.js'; 	    	}else{ 	    		 var urlapi = require('url');//Подключаем библиотеку для парсинга url 	    		 var url = urlapi.parse(decodeURI(req.url), true);//парсим url 	    		 var url_arr = url.pathname.slice(1).split('/');//Преобразуем url в массив 	    		 var path = './application/controller/'+url_arr[0]+'.js'; 	    	} 	   		 //Читаем код контроллера из папки 	   		 fs.readFile(path, 'utf8',  	   		 function(err, code) { 	   			var vm = require('vm'); 	     		  	var timestart =  parseInt(new Date().getTime()); 	     		  	var pid = cluster.worker.process.pid; 	     		        var context = { 							// -- подключаемые объекты к контексту 	     				                pid:pid, 							res:res, 							req:req, 							timestart:timestart, 						        require: require, 						        console: console 						}; 		      		var vmContext =  vm.createContext(context); 					var script =  vm.Script(code); 					script.runInNewContext(vmContext); 	   		 }); 	    }); }).listen(3031).on('connection', function(socket) { socket.setNoDelay(); // Отключаем алгоритм Нагла. });       } 

Пример кода контроллера:

res.setHeader('Access-Control-Allow-Origin', '*'); res.setHeader('Access-Control-Allow-Headers', 'origin, content-type, accept'); res.setHeader("Cache-Control", "no-cache, must-revalidate"); res.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"}); res.write('CONTROLLER RUN'); res.end(); 

Таким образом, у нас есть каркас приложения, который загружает и выполняет код без перезагрузки основного приложения (исполняет код в песочнице).

Данное решение отлично подойдет для командной разработки больших приложений. В данной статье мы рассмотрели cluster и vm, домены в Node.js.

Ссылки:

1. learn.javascript.ru/ajax-nodejs
2. nodejs.org/api/cluster.html
3. ru.wikipedia.org/wiki/Model-View-Controller
4. code-igniter.ru/user_guide/libraries/uri.html
5. ru.wikipedia.org/wiki/JSON
6. nodejs.org/api/domain.html
7. nodejs.org/api/vm.html
8. https://github.com/pan-alexey/nodeigniter — исходники на github

ссылка на оригинал статьи https://habrahabr.ru/post/314186/