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Node.js 域 模块 实例详解

nodejs 2022-05-10 16:59:10小码哥的IT人生shichen
稳定性: 2 - 不稳定

Node.js域包含了能把不同的IO操作看成单独组的方法。如果任何一个注册到域的事件或者回调触发error事件，或者抛出一个异常，则域就会接收到通知，而不是在process.on('uncaughtException')处理程序中丢失错误的上下文，也不会使程序立即以错误代码退出。

警告：不要忽视错误!

你不能将域错误处理程序看做错误发生时就关闭进程的一个替代方案。

根据JavaScript中抛出异常的工作原理，基本上没有方法可以安全的“回到原先离开的位置”，在不泄露引用，或者不造成一些其他未定义的状态下。

响应抛出错误最安全的方法就是关闭进程。一个正常的服务器会可能有很多活跃的连接，因为某个错误就关闭所有连接显然是不合理的。

比较好的方法是给触发错误的请求发送错误响应，让其他连接正常工作时，停止监听触发错误的人的新请求。

按这种方法，域和集群（cluster）模块可以协同工作，当某个进程遇到错误时，主进程可以复制一个新的进程。对于Node程序，终端代理或者注册的服务，可以留意错误并做出反应。

举例来说，下面的代码就不是好办法：

javascript
// XXX WARNING!  BAD IDEA!
var d = require('domain').create();
d.on('error', function(er) {
  // The error won't crash the process, but what it does is worse!
  // Though we've prevented abrupt process restarting, we are leaking
  // resources like crazy if this ever happens.
  // This is no better than process.on('uncaughtException')!
  console.log('error, but oh well', er.message);
});
d.run(function() {
  require('http').createServer(function(req, res) {
    handleRequest(req, res);
  }).listen(PORT);
});

通过使用域的上下文，并将程序切为多个工作进程，我们能够更合理的响应，处理错误更安全：

javascript
// 好一些的做法!
var cluster = require('cluster');
var PORT = +process.env.PORT || 1337;
if (cluster.isMaster) {
  // In real life, you'd probably use more than just 2 workers,
  // and perhaps not put the master and worker in the same file.
  //
  // You can also of course get a bit fancier about logging, and
  // implement whatever custom logic you need to prevent DoS
  // attacks and other bad behavior.
  //
  // See the options in the cluster documentation.
  //
  // The important thing is that the master does very little,
  // increasing our resilience to unexpected errors.
  cluster.fork();
  cluster.fork();
  cluster.on('disconnect', function(worker) {
    console.error('disconnect!');
    cluster.fork();
  });
} else {
  // the worker
  //
  // This is where we put our bugs!
  var domain = require('domain');
  // See the cluster documentation for more details about using
  // worker processes to serve requests.  How it works, caveats, etc.
  var server = require('http').createServer(function(req, res) {
    var d = domain.create();
    d.on('error', function(er) {
      console.error('error', er.stack);
      // Note: we're in dangerous territory!
      // By definition, something unexpected occurred,
      // which we probably didn't want.
      // Anything can happen now!  Be very careful!
      try {
        // make sure we close down within 30 seconds
        var killtimer = setTimeout(function() {
          process.exit(1);
        }, 30000);
        // But don't keep the process open just for that!
        killtimer.unref();
        // stop taking new requests.
        server.close();
        // Let the master know we're dead.  This will trigger a
        // 'disconnect' in the cluster master, and then it will fork
        // a new worker.
        cluster.worker.disconnect();
        // try to send an error to the request that triggered the problem
        res.statusCode = 500;
        res.setHeader('content-type', 'text/plain');
        res.end('Oops, there was a problem!\n');
      } catch (er2) {
        // oh well, not much we can do at this point.
        console.error('Error sending 500!', er2.stack);
      }
    });
    // Because req and res were created before this domain existed,
    // we need to explicitly add them.
    // See the explanation of implicit vs explicit binding below.
    d.add(req);
    d.add(res);
    // Now run the handler function in the domain.
    d.run(function() {
      handleRequest(req, res);
    });
  });
  server.listen(PORT);
}
// This part isn't important.  Just an example routing thing.
// You'd put your fancy application logic here.
function handleRequest(req, res) {
  switch(req.url) {
    case '/error':
      // We do some async stuff, and then...
      setTimeout(function() {
        // Whoops!
        flerb.bark();
      });
      break;
    default:
      res.end('ok');
  }
}

错误对象的附加内容

任何时候一个错误被路由传到一个域的时，会添加几个字段。

  1. error.domain 第一个处理错误的域
  2. error.domainEmitter 用这个错误对象触发'error'事件的事件分发器
  3. error.domainBound 绑定到domain的回调函数，第一个参数是error。
  4. error.domainThrown boolean值，表明是抛出错误，分发，或者传递给绑定的回到函数。

隐式绑定

新分发的对象（包括流对象（Stream objects），请求（requests），响应（responses）等）会隐式的绑定到当前正在使用的域中。

另外，传递给底层事件循环（比如fs.open或其他接收回调的方法）的回调函数将会自动的绑定到这个域。如果他们抛出异常，域会捕捉到错误信息。

为了避免过度使用内存，域对象不会象隐式的添加为有效域的子对象。如果这样做的话，很容易影响到请求和响应对象的垃圾回收。

如果你想将域对象作为子对象嵌入到父域里，就必须显式的添加它们。

隐式绑定路由抛出的错误和'error'事件，但是不会注册事件分发器到域，所以domain.dispose()不会关闭事件分发器。隐式绑定仅需注意抛出的错误和 'error'事件。

显式绑定

有时候正在使用的域并不是某个事件分发器的域。或者说，事件分发器可能在某个域里创建，但是被绑定到另外一个域里。

例如，HTTP服务器使用正一个域对象，但我们希望可以每一个请求使用一个不同的域。

这可以通过显式绑定来实现。

例如：

// create a top-level domain for the server
var serverDomain = domain.create();
serverDomain.run(function() {
  // server is created in the scope of serverDomain
  http.createServer(function(req, res) {
    // req and res are also created in the scope of serverDomain
    // however, we'd prefer to have a separate domain for each request.
    // create it first thing, and add req and res to it.
    var reqd = domain.create();
    reqd.add(req);
    reqd.add(res);
    reqd.on('error', function(er) {
      console.error('Error', er, req.url);
      try {
        res.writeHead(500);
        res.end('Error occurred, sorry.');
      } catch (er) {
        console.error('Error sending 500', er, req.url);
      }
    });
  }).listen(1337);
});

domain.create()

  1. return: {Domain}

用于返回一个新的域对象。

Class: Domain

这个类封装了将错误和没有捕捉到的异常到有效对象功能。

域是EventEmitter的子类. 监听它的error事件来处理捕捉到的错误。

domain.run(fn)

  1. fn {Function}

在域的上下文运行提供的函数，隐式的绑定了所有的事件分发器，计时器和底层请求。

这是使用域的基本方法。

例如：

var d = domain.create();
d.on('error', function(er) {
  console.error('Caught error!', er);
});
d.run(function() {
  process.nextTick(function() {
    setTimeout(function() { // simulating some various async stuff
      fs.open('non-existent file', 'r', function(er, fd) {
        if (er) throw er;
        // proceed...
      });
    }, 100);
  });
});

这个例子里程序不会崩溃，而会触发d.on('error')。

domain.members

  1. {Array}

显式添加到域里的计时器和事件分发器数组。

domain.add(emitter)

  1. emitter {EventEmitter | Timer} 添加到域里的计时器和事件分发器

显式地将一个分发器添加到域。如果分发器调用的事件处理函数抛出错误，或者分发器遇到error事件，将会导向域的error事件，和隐式绑定一样。

对于setInterval和setTimeout返回的计时器同样适用。如果这些回调函数抛出错误，将会被域的'error'处理器捕捉到。

如果计时器或分发器已经绑定到域，那它将会从上一个域移除，绑定到当前域。

domain.remove(emitter)

  1. emitter {EventEmitter | Timer} 要移除的分发器或计时器

与domain.add(emitter)函数恰恰相反，这个函数将分发器移除出域。

domain.bind(callback)

  1. callback {Function} 回调函数
  2. return: {Function}被绑定的函数

返回的函数是一个对于所提供的回调函数的包装函数。当调用这个返回的函数被时，所有被抛出的错误都会被导向到这个域的error事件。

Example

var d = domain.create();
function readSomeFile(filename, cb) {
  fs.readFile(filename, 'utf8', d.bind(function(er, data) {
    // if this throws, it will also be passed to the domain
    return cb(er, data ? JSON.parse(data) : null);
  }));
}
d.on('error', function(er) {
  // an error occurred somewhere.
  // if we throw it now, it will crash the program
  // with the normal line number and stack message.
});

domain.intercept(callback)

  1. callback {Function} 回调函数
  2. return: {Function} 被拦截的函数

和domain.bind(callback)类似。除了捕捉被抛出的错误外，它还会拦截Error对象作为参数传递到这个函数。

这种方式下，常见的if (er) return callback(er);模式，能被一个地方一个错误处理替换。

Example

var d = domain.create();
function readSomeFile(filename, cb) {
  fs.readFile(filename, 'utf8', d.intercept(function(data) {
    // note, the first argument is never passed to the
    // callback since it is assumed to be the 'Error' argument
    // and thus intercepted by the domain.
    // if this throws, it will also be passed to the domain
    // so the error-handling logic can be moved to the 'error'
    // event on the domain instead of being repeated throughout
    // the program.
    return cb(null, JSON.parse(data));
  }));
}
d.on('error', function(er) {
  // an error occurred somewhere.
  // if we throw it now, it will crash the program
  // with the normal line number and stack message.
});

domain.enter()

这个函数就像run，bind和intercept的管道系统，它设置有效域。它设定了域的domain.active和process.domain，还隐式的将域推到域模块管理的域栈（关于域栈的细节详见domain.exit()）。enter函数的调用，分隔了异步调用链以及绑定到一个域的I/O操作的结束或中断。

调用enter仅改变活动的域，而不改变域本身。在一个单独的域里可以调用任意多次Enter和exit。

domain.exit()

exit函数退出当前域，并从域的栈里移除。每当程序的执行流程要切换到不同的异步调用链的时候，要保证退出当前域。调用exit函数，分隔了异步调用链，和绑定到一个域的I/O操作的结束或中断。

如果有多个嵌套的域绑定到当前的上下文，exit函数将会退出所有嵌套。

调用exit仅改变活跃域，不会改变自身域。在一个单独的域里可以调用任意多次Enter和exit。

如果在这个域名下exit已经被设置，exit将不退出域返回。

domain.dispose()

稳定性: 0 - 抛弃。通过域里设置的错误事件来显示的消除失败的 IO 操作。

调用dispos后，通过run，bind或intercept绑定到域的回调函数不再使用这个域，并且分发dispose事件。

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