Профилирование

▸Node.js Inspector

bash

1node --inspect src/index.js

▸Chrome DevTools

Откройте chrome://inspect для профилирования Node.js приложения.

▸clinic.js

bash

1npm install -g clinic
2clinic doctor -- node src/index.js

Event Loop

▸Что такое Event Loop

Event Loop — цикл обработки событий в Node.js. Блокировка event loop замедляет всё приложение.

▸Измерение задержки

1const start = process.hrtime.bigint();
2setImmediate(() => {
3  const delay = Number(process.hrtime.bigint() - start) / 1e6;
4  console.log(`Event loop delay: ${delay}ms`);
5});

Оптимизация кода

▸Избегайте синхронных операций

1// Плохо
2const data = fs.readFileSync('file.txt');
3
4// Хорошо
5const data = await fs.promises.readFile('file.txt');

▸Используйте stream для больших файлов

1// Плохо: загружает весь файл в память
2const data = await fs.promises.readFile('large-file.csv');
3
4// Хорошо: обрабатывает по частям
5const stream = fs.createReadStream('large-file.csv');
6stream.on('data', (chunk) => {
7  // обработка чанка
8});

▸Виртуальные машины

1// Изолируйте тяжёлые вычисления
2const { VM } = require('vm2');
3const vm = new VM();
4
5const result = vm.run('1 + 1');

Кэширование

▸In-memory кэш

1const NodeCache = require('node-cache');
2const cache = new NodeCache({ stdTTL: 300 });
3
4function getCached(key, fetchFn) {
5  let value = cache.get(key);
6  if (value === undefined) {
7    value = fetchFn();
8    cache.set(key, value);
9  }
10  return value;
11}

▸Redis кэш

1import { createClient } from 'redis';
2
3const redis = createClient();
4
5async function getCached(key, fetchFn, ttl = 3600) {
6  const cached = await redis.get(key);
7  if (cached) return JSON.parse(cached);
8
9  const value = await fetchFn();
10  await redis.set(key, JSON.stringify(value), { EX: ttl });
11  return value;
12}

Пул соединений

▸PostgreSQL

1const { Pool } = require('pg');
2
3const pool = new Pool({
4  max: 20,
5  idleTimeoutMillis: 30000,
6  connectionTimeoutMillis: 2000,
7});

▸MongoDB

1mongoose.connect(uri, {
2  maxPoolSize: 10,
3  minPoolSize: 5,
4});

Оптимизация запросов

▸N+1 проблема

1// Плохо: N+1 запросов
2const users = await User.findAll();
3for (const user of users) {
4  user.posts = await Post.findByUserId(user.id);
5}
6
7// Хорошо: JOIN
8const users = await User.findAll({
9  include: [{ model: Post }],
10});

▸Индексы

1// Создание индекса
2await queryInterface.addIndex('Users', ['email'], { unique: true });
3
4// Использование индекса
5await User.findOne({ where: { email: 'test@test.com' } });

Оптимизация памяти

▸Утечки памяти

bash

1node --max-old-space-size=4096 src/index.js

▸Профилирование памяти

bash

1node --inspect src/index.js
2# В Chrome DevTools: Memory tab → Take heap snapshot

▸Очистка

1// Очистка таймеров
2const interval = setInterval(() => {}, 1000);
3clearInterval(interval);
4
5// Очистка listeners
6const listener = () => {};
7emitter.removeListener('event', listener);
8``$
9
10## Горизонтальное масштабирование
11
12### Cluster

import cluster from 'cluster';

import os from 'os';

if (cluster.isPrimary) {

const numCPUs = os.cpus().length;

for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {

cluster.fork();

}

} else {

// Запуск приложения

app.listen(3000);

}

code

1
2### PM2

npm install -g pm2

pm2 start src/index.js -i max

pm2 status

pm2 logs

code

1
2## HTTP сервер
3
4### Keep-alive

const server = http.createServer(app);

server.keepAliveTimeout = 65000;

server.headersTimeout = 66000;

code

1
2### Compression

import compression from 'compression';

app.use(compression());

``$

Мониторинг

▸Prometheus + Grafana

1import client from 'prom-client';
2
3const httpRequestDuration = new client.Histogram({
4  name: 'http_request_duration_seconds',
5  help: 'Duration of HTTP requests',
6  labelNames: ['method', 'route', 'status_code'],
7});
8
9app.use((req, res, next) => {
10  const end = httpRequestDuration.startTimer();
11  res.on('finish', () => {
12    end({ method: req.method, route: req.route?.path || 'unknown', status_code: res.statusCode });
13  });
14  next();
15});

Load testing

▸Artillery

bash

1npm install -g artillery
2artillery quick --count 100 -n 50 http://localhost:3000/api/users

Best Practices

▸Используйте async/await

Избегайте callback hell и используйте промисы.

▸Ограничивайте параллелизм

1import pLimit from 'p-limit';
2
3const limit = pLimit(10);
4const tasks = urls.map(url => limit(() => fetch(url)));
5await Promise.all(tasks);
6``$
7
8### Используйте worker threads

import { Worker } from 'worker_threads';

const worker = new Worker('./heavy-task.js');

worker.postMessage(data);

worker.on('message', (result) => {

console.log(result);

});

#nodejs#performance#optimization#profiling#caching

Node.js≈ 15 мин чтения20 апреля 2024 г.

Оптимизация производительности Node.js приложений

Полное руководство по оптимизации Node.js: профилирование, кэширование, пул соединений и best practices.

Профилирование

▸Node.js Inspector

bash

1node --inspect src/index.js

▸Chrome DevTools

Откройте chrome://inspect для профилирования Node.js приложения.

▸clinic.js

bash

1npm install -g clinic
2clinic doctor -- node src/index.js

Event Loop

▸Что такое Event Loop

Event Loop — цикл обработки событий в Node.js. Блокировка event loop замедляет всё приложение.

▸Измерение задержки

1const start = process.hrtime.bigint();
2setImmediate(() => {
3  const delay = Number(process.hrtime.bigint() - start) / 1e6;
4  console.log(`Event loop delay: ${delay}ms`);
5});

Оптимизация кода

▸Избегайте синхронных операций

1// Плохо
2const data = fs.readFileSync('file.txt');
3
4// Хорошо
5const data = await fs.promises.readFile('file.txt');

▸Используйте stream для больших файлов

1// Плохо: загружает весь файл в память
2const data = await fs.promises.readFile('large-file.csv');
3
4// Хорошо: обрабатывает по частям
5const stream = fs.createReadStream('large-file.csv');
6stream.on('data', (chunk) => {
7  // обработка чанка
8});

▸Виртуальные машины

1// Изолируйте тяжёлые вычисления
2const { VM } = require('vm2');
3const vm = new VM();
4
5const result = vm.run('1 + 1');

Кэширование

▸In-memory кэш

1const NodeCache = require('node-cache');
2const cache = new NodeCache({ stdTTL: 300 });
3
4function getCached(key, fetchFn) {
5  let value = cache.get(key);
6  if (value === undefined) {
7    value = fetchFn();
8    cache.set(key, value);
9  }
10  return value;
11}

▸Redis кэш

1import { createClient } from 'redis';
2
3const redis = createClient();
4
5async function getCached(key, fetchFn, ttl = 3600) {
6  const cached = await redis.get(key);
7  if (cached) return JSON.parse(cached);
8
9  const value = await fetchFn();
10  await redis.set(key, JSON.stringify(value), { EX: ttl });
11  return value;
12}

Пул соединений

▸PostgreSQL

1const { Pool } = require('pg');
2
3const pool = new Pool({
4  max: 20,
5  idleTimeoutMillis: 30000,
6  connectionTimeoutMillis: 2000,
7});

▸MongoDB

1mongoose.connect(uri, {
2  maxPoolSize: 10,
3  minPoolSize: 5,
4});

Оптимизация запросов

▸N+1 проблема

1// Плохо: N+1 запросов
2const users = await User.findAll();
3for (const user of users) {
4  user.posts = await Post.findByUserId(user.id);
5}
6
7// Хорошо: JOIN
8const users = await User.findAll({
9  include: [{ model: Post }],
10});

▸Индексы

1// Создание индекса
2await queryInterface.addIndex('Users', ['email'], { unique: true });
3
4// Использование индекса
5await User.findOne({ where: { email: 'test@test.com' } });

Оптимизация памяти

▸Утечки памяти

bash

1node --max-old-space-size=4096 src/index.js

▸Профилирование памяти

bash

1node --inspect src/index.js
2# В Chrome DevTools: Memory tab → Take heap snapshot

▸Очистка

1// Очистка таймеров
2const interval = setInterval(() => {}, 1000);
3clearInterval(interval);
4
5// Очистка listeners
6const listener = () => {};
7emitter.removeListener('event', listener);
8``$
9
10## Горизонтальное масштабирование
11
12### Cluster

import cluster from 'cluster';

import os from 'os';

if (cluster.isPrimary) {

const numCPUs = os.cpus().length;

for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {

cluster.fork();

}

} else {

// Запуск приложения

app.listen(3000);

}

code

1
2### PM2

npm install -g pm2

pm2 start src/index.js -i max

pm2 status

pm2 logs

code

1
2## HTTP сервер
3
4### Keep-alive

const server = http.createServer(app);

server.keepAliveTimeout = 65000;

server.headersTimeout = 66000;

code

1
2### Compression

import compression from 'compression';

app.use(compression());

``$

Мониторинг

▸Prometheus + Grafana

1import client from 'prom-client';
2
3const httpRequestDuration = new client.Histogram({
4  name: 'http_request_duration_seconds',
5  help: 'Duration of HTTP requests',
6  labelNames: ['method', 'route', 'status_code'],
7});
8
9app.use((req, res, next) => {
10  const end = httpRequestDuration.startTimer();
11  res.on('finish', () => {
12    end({ method: req.method, route: req.route?.path || 'unknown', status_code: res.statusCode });
13  });
14  next();
15});

Load testing

▸Artillery

bash

1npm install -g artillery
2artillery quick --count 100 -n 50 http://localhost:3000/api/users

Best Practices

▸Используйте async/await

Избегайте callback hell и используйте промисы.

▸Ограничивайте параллелизм

1import pLimit from 'p-limit';
2
3const limit = pLimit(10);
4const tasks = urls.map(url => limit(() => fetch(url)));
5await Promise.all(tasks);
6``$
7
8### Используйте worker threads

import { Worker } from 'worker_threads';

const worker = new Worker('./heavy-task.js');

worker.postMessage(data);

worker.on('message', (result) => {

console.log(result);

});

#nodejs#performance#optimization#profiling#caching

🛠

Попробуйте наш инструмент

Закрепите знания с помощью интерактивных упражнений

Перейти →

Профилирование

▸Node.js Inspector

▸Chrome DevTools

▸clinic.js

Event Loop

▸Что такое Event Loop

▸Измерение задержки

Оптимизация кода

▸Избегайте синхронных операций

▸Используйте stream для больших файлов

▸Виртуальные машины

Кэширование

▸In-memory кэш

▸Redis кэш

Пул соединений

▸PostgreSQL

▸MongoDB

Оптимизация запросов

▸N+1 проблема

▸Индексы

Оптимизация памяти

▸Утечки памяти

▸Профилирование памяти

▸Очистка

Мониторинг

▸Prometheus + Grafana

Load testing

▸Artillery

Best Practices

▸Используйте async/await

▸Ограничивайте параллелизм

Попробуйте наш инструмент

Похожие статьи

React: полное руководство для собеседования

JavaScript: глубокий анализ для собеседования

Node.js и backend: что спрашивают на собеседовании

DevOps: от основ до продвинутого уровня

Профилирование

▸Node.js Inspector

▸Chrome DevTools

▸clinic.js

Event Loop

▸Что такое Event Loop

▸Измерение задержки

Оптимизация кода

▸Избегайте синхронных операций

▸Используйте stream для больших файлов

▸Виртуальные машины

Кэширование

▸In-memory кэш

▸Redis кэш

Пул соединений

▸PostgreSQL

▸MongoDB

Оптимизация запросов

▸N+1 проблема

▸Индексы

Оптимизация памяти

▸Утечки памяти

▸Профилирование памяти

▸Очистка

Мониторинг

▸Prometheus + Grafana

Load testing

▸Artillery

Best Practices

▸Используйте async/await

▸Ограничивайте параллелизм

Попробуйте наш инструмент

Похожие статьи

React: полное руководство для собеседования

JavaScript: глубокий анализ для собеседования

Node.js и backend: что спрашивают на собеседовании

DevOps: от основ до продвинутого уровня