Node.js服务性能翻倍秘密是什么

本篇内容主要讲解“Node.js服务性能翻倍秘密是什么”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“Node.js服务性能翻倍秘密是什么”吧!

前言

用过 Node.js 开发过的同学肯定都上手过 koa，因为他简单优雅的写法，再加上丰富的社区生态，而且现存的许多 Node.js 框架都是基于 koa  进行二次封装的。但是说到性能，就不得不提到一个知名框架：fastify ，听名字就知道它的特性就是快，官方给出的Benchmarks甚至比 Node.js  原生的 http.Server 还要快。

Benchmarks

性能提升的关键

我们先看看 fastify 是如何启动一个服务的。

# 安装 fastify npm i -S fastify@3.9.1

// 创建服务实例 const fastify = require('fastify')()  app.get('/', {   schema: {     response: {       // key 为响应状态码       '200': {         type: 'object',         properties: {           hello: { type: 'string' }         }       }     }   } }, async () => {   return { hello: 'world' } })  // 启动服务 ;(async () => {   try {     const port = 3001 // 监听端口     await app.listen(port)     console.info(`server listening on ${port}`)   } catch (err) {     console.error(err)     process.exit(1)   } })()

从上面代码可以看出，fastify 对请求的响应体定义了一个 schema，fastify 除了可以定义响应体的 schema，还支持对如下数据定义  schema：

1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

2. body：当为 POST 或 PUT 方法时，校验请求主体;

3. query：校验 url 的 查询参数;

4. params：校验 url 参数;

5. response：过滤并生成用于响应体的 schema。

app.post('/user/:id', {   schema: {     params: {       type: 'object',       properties: {        id: { type: 'number' }       }     },     response: {       // 2xx 表示 200~299 的状态都适用此 schema       '2xx': {         type: 'object',         properties: {           id: { type: 'number' },           name: { type: 'string' }         }       }     }   } }, async (req) => {   const id = req.params.id   const userInfo = await User.findById(id)   // Content-Type 默认为 application/json   return userInfo })

让 fastify 性能提升的的秘诀在于，其返回 application/json 类型数据的时候，并没有使用原生的  JSON.stringify，而是自己内部重新实现了一套 JSON 序列化的方法，这个 schema 就是 JSON 序列化性能翻倍的关键。

如何对 JSON 序列化

在探索 fastify 如何对 JSON 数据序列化之前，我们先看看 JSON.stringify 需要经过多么繁琐的步骤，这里我们参考 Douglas  Crockford (JSON 格式的创建者)开源的 JSON-js 中实现的 stringify 方法。

“JSON-js：https://github.com/douglascrockford/JSON-js/blob/master/json2.js

// 只展示 JSON.stringify 核心代码，其他代码有所省略 if (typeof JSON !== "object") {   JSON = {}; } JSON.stringify = function (value) {   return str("", {"": value}) } function str(key, holder) {   var value = holder[key];   switch(typeof value) {     case "string":       return quote(value);     case "number":       return (isFinite(value)) ? String(value) : "null";     case "boolean":     case "null":       return String(value);     case "object":       if (!value) {         return "null";       }       partial = [];       if (Object.prototype.toString.apply(value) === "[object Array]") {         // 处理数组         length = value.length;         for (i = 0; i < length; i += 1) {           // 每个元素都需要单独处理           partial[i] = str(i, value) || "null";         }         // 将 partial 转成 ”[...]“         v = partial.length === 0           ? "[]"           : "[" + partial.join(",") + "]";         return v;       } else {         // 处理对象         for (k in value) {           if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(value, k)) {             v = str(k, value);             if (v) {               partial.push(quote(k) + ":" + v);             }           }         }         // 将 partial 转成 "{...}"         v = partial.length === 0           ? "{}"          : "{" + partial.join(",") + "}";         return v;       }   } }

从上面的代码可以看出，进行 JSON 对象序列化时，需要遍历所有的数组与对象，逐一进行类型的判断，并对所有的 key 加上  ""，而且这里还不包括一些特殊字符的 encode 操作。但是，如果有了 schema 之后，这些情况会变得简单很多。fastify 官方将 JSON  的序列化单独成了一个仓库：fast-json-stringify，后期还引入了 ajv  来进行校验，这里为了更容易看懂代码，选择看比较早期的版本：0.1.0，逻辑比较简单，便于理解。

“fast-json-stringify@0.1.0：https://github.com/fastify/fast-json-stringify/blob/v0.1.0/index.js

function $Null (i) {   return 'null' }  function $Number (i) {   var num = Number(i)   if (isNaN(num)) {     return 'null'   } else {     return String(num)   } }  function $String (i) {   return '"' + i + '"' }  function buildObject (schema, code, name) {   // 序列化对象 ... }  function buildArray (schema, code, name) {   // 序列化数组 ... }  function build (schema) {   var code = `     'use strict'      ${$String.toString()}     ${$Number.toString()}     ${$Null.toString()}   `   var main    code = buildObject(schema, code, '$main')    code += `     ;     return $main   `    return (new Function(code))() }  module.exports = build

fast-json-stringify 对外暴露一个 build 方法，该方法接受一个 schema，返回一个函数($main)，用于将 schema  对应的对象进行序列化，具体使用方式如下：

const build = require('fast-json-stringify')  const stringify = build({   type: 'object',   properties: {     id: { type: 'number' },     name: { type: 'string' }   } }) console.log(stringify)  const objString = stringify({   id: 1, name: 'shenfq' }) console.log(objString) // {"id":1,"name":"shenfq"}

经过 build 构造后，返回的序列化方法如下：

function $String (i) {   return '"' + i + '"' } function $Number (i) {   var num = Number(i)   if (isNaN(num)) {     return 'null'   } else {     return String(num)   } } function $Null (i) {   return 'null' } // 序列化方法 function $main (obj) {   var json = '{'    json += '"id":'    json += $Number(obj.id)   json += ','   json += '"name":'    json += $String(obj.name)    json += '}'   return json }

可以看到，有 schema 做支撑，序列化的逻辑瞬间变得无比简单，最后得到的 JSON 字符串只保留需要的属性，简洁高效。我们回过头再看看  buildObject 是如何生成 $main 内的代码的：

function buildObject (schema, code, name) {   // 构造一个函数   code += `     function ${name} (obj) {       var json = '{'   `   var laterCode = ''   // 遍历 schema 的属性   const { properties } = schema   Object.keys(properties).forEach((key, i, a) => {     // key 需要加上双引号     code += `       json += '${$String(key)}:'     `     // 通过 nested 转化 value     const value = properties[key]     const result = nested(laterCode, name, `.${key}`, value)      code += result.code     laterCode = result.laterCode      if (i < a.length - 1) {       code += 'json += \',\''     }   })    code += `       json += '}'       return json     }   `    code += laterCode    return code }  function nested (laterCode, name, key, schema) {   var code = ''   var funcName   // 判断 value 的类型，不同类型进行不同的处理   const type = schema.type   switch (type) {     case 'null':       code += `       json += $Null()       `       break     case 'string':       code += `       json += $String(obj${key})       `       break     case 'number':     case 'integer':       code += `       json += $Number(obj${key})       `       break     case 'object':       // 如果 value 为一个对象，需要一个新的方法进行构造       funcName = (name + key).replace(/[-.\[\]]/g, '')       laterCode = buildObject(schema, laterCode, funcName)       code += `         json += ${funcName}(obj${key})       `       break     case 'array':       funcName = (name + key).replace(/[-.\[\]]/g, '')       laterCode = buildArray(schema, laterCode, funcName)       code += `         json += ${funcName}(obj${key})       `       break     default:       throw new Error(`${type} unsupported`)   }    return {     code,     laterCode   } }

其实就是对 type 为 "object" 的 properties 进行一次遍历，然后针对 value  不同的类型进行二次处理，如果碰到新的对象，会构造一个新的函数进行处理。

// 如果包含子对象 const stringify = build({   type: 'object',   properties: {     id: { type: 'number' },     info: {       type: 'object',       properties: {         age: { type: 'number' },         name: { type: 'string' },       }     }   } })  console.log(stringify.toString())

function $main (obj) {   var json = '{'    json += '"id":'    json += $Number(obj.id)   json += ','   json += '"info":'    json += $maininfo(obj.info)    json += '}'   return json }  // 子对象会通过另一个函数处理 function $maininfo (obj) {   var json = '{'    json += '"age":'    json += $Number(obj.age)   json += ','   json += '"name":'    json += $String(obj.name)    json += '}'   return json }

到此，相信大家对“Node.js服务性能翻倍秘密是什么”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是亿速云网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！