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腾讯 Node.js 非侵入开发框架 Tars.js 2.0 正式发布

腾讯开源

发布于 2018-08-14 10:53:15

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随着互联网的发展，越来越多的业务不仅仅由单一节点或是单一语言就可承载，而是趋向多语言分布式协同开发，例如接入层由 Node.js 完成，逻辑以及数据层由 C++/GO/Python 实现，并由此组成大型异构系统。

基于 Tars 体系研发出 Tars.js 以便用户在不改变异构系统整体架构的情况下快速搭建及迁移 Node.js 服务，并可非常方便的将原来的单一服务拆分为多个逻辑子服务，并在腾讯内支撑起了上百亿的流量。

Tars.js 在腾讯内部经过 5 年多的沉淀与迭代（Node.js@0.10版本即提供支持），广泛运用于腾讯QQ浏览器、腾讯桌面浏览器、腾讯地图、应用宝、腾讯手机管家、互联网+、腾讯医疗、腾讯觅影、保险、彩票等几十个重要业务中。

Tars.js 2.0 发布以下 9 大特性：

100% 由 JavaScript 编写，不包含任何 C/C++ 代码。
多进程负载均衡与管理。
代码异常监控与重启。
服务日志搜集与处理。
HTTP(s) 服务监控与用量自动上报，并支持用户自定义维度上报（PP 监控）。
符合 Tars(IDL) 规范的编解码模块。
支持 Tars RPC 调用与染色（模调自动上报）。
支持在线发送管理命令、拉取服务配置。
独创 LongStackTrace™ 异常跟踪机制。
…… 更多特性可访问 @tars/node-agent 了解

Tars.js 2.0 三大设计理念：

» A．高自由度：

兼容所有（≥0.10）官方 Node.js 版本。
对 Node.js 源码无侵入无修改。
底层对上层完全透明，支持各种上层框架，无需变更。

也就是说：

您可以使用任何您熟悉的框架（如 Express.js / Koa.js 等，包括但不仅限于 Web 框架），也无需对框架进行任何修改（无需引入任何中间件）。即可通过 Tars.js 运行，享受平台提供的各种监控与管理特性。

与此同时，Tars.js 所提供的模块，也可以根据您的需求引入（如未使用到则可不引入）。

» B．高性能：

Tars.js 为高性能与大并发量而设计，使用了大量的前端（V8）优化技巧（如 FlattenString/FastProperties 等）尽量降低所提供的能力对于业务性能的影响。

经过我们测试（Web Server），默认的旁路上报与监控对服务性能的影响≤ 5%，常用模块（RPC、日志等）性能位于业界前列。

» C．差异化：

Tars.js 根据不同的业务类型提供差异化运营方案：

高流量业务：尽力降低框架对业务性能的影响。
低流量业务：充分利用硬件资源提升开发体验。

“Hello World”

通过 Tars.js 来部署您的代码，可直接拥有下文所有特性，而无修修改任何代码。

const http = require('http');

const hostname = '127.0.0.1';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello World\n');
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

(甚至于 Node.js 官网例子，都可以直接运行)

✓ 进程管理

默认基于 cluster 模块进行负载均衡，进程数可以配置为1~max（CPU核心数）、还可配置为 auto（物理核心数相同）以减小内存压力提升“性价比”。

与此同时，进程僵死检测也会同时启动，实时监控业务进程。

» 案例说明

某服务在论坛 UBB 代码转 HTML 时，使用未优化的正则表达式进行 XSS 攻击过滤，但由于用户发帖时图片采用 BASE64 编码，导致正则表达式计算时间过长，CPU 使用率飙涨到100%：

开启僵死检测后，Tars.js 监控到业务进程僵死时，自动重启业务进程，从而缩短了业务无响应时间：

Tars.js 虽然无法解决业务代码的问题（BUG），但会尽最大努力保证业务的可用性。

✓ 服务监控

以服务名、接口名（URL-PATH 节）为纬度，统计总流量、平均耗时、超时率、异常率：

其中返回码大于 400 （可配置）作为异常进行上报。

» 监控说明

Web 服务一般由静态与动态资源（接口）组成，由于静态资源（本地文件）的请求耗时远低于动态资源（业务逻辑），请求量往往又很高，拉低了服务整体耗时。

基于此，Tars.js 将请求 URL 中的 PATH 节作为接口，每个接口均可查看其总流量、平均耗时、异常率，便于用户全面了解服务性能。

✓ 特性监控

无论您服务的类型是什么，总是会上报下述特性，便于回溯问题与评估性能：

memUsage：内存用量，将会上报 rss、heapUsed、heapTotal 这三个用量（单位为字节）
cpuUsage：CPU用量，将会上报CPU使用率，数据汇总为逻辑单核（单位为百分比）
eventloopLag：（任务）队列延迟，每隔2秒采样（单位为毫秒）
libuv：I/O用量，将会上报 activeHandles、activeRequests 这两个用量

各策略以平均值（Avg）、最大值（Max）、最小值（Min）分节点进行统计：

✓ 日志输出

所有通过 Console 模块（如 console.log）输出的日志，都会输出到服务本地文件内。并附加相关信息（如下），方便定位问题。

日志格式：日期时间 | 进程PID | 日志级别 | 输出文件名与行号 | 日志内容 2018-07-01 12:00:00|1332|DEBUG|app.js:13|Server running at http://127.0.0.1:3000/

✓ LongStackTrace™

由于 Node.js 采用异步机制，在发生异常时堆栈不完整，导致定位问题复杂。

鉴于此，我们提供了长链路跟踪技术在产生异常时自动附加前序调用堆栈，同时还支持在异常堆栈中过滤出用户代码部分。

由于开启此特性时会造成性能损耗，故默认关闭，管理平台等性能不敏感业务可直接通过配置开启。

» 案例说明

Promise.resolve(1).then(val => {
    setTimeout(()=>{
        try {
            ThisMayThrowError;
        } catch(err) {
            console.error(err);
        };
    }, 1000);
});

执行上述代码会抛出下述异常：

ReferenceError: ThisMayThrowError is not defined at Timeout.setTimeout as _onTimeout at ontimeout (timers.js:427:11) at tryOnTimeout (timers.js:289:5) at listOnTimeout (timers.js:252:5) at Timer.processTimers (timers.js:212:10)

setTimeout 的前序堆栈都丢失了，导致问题难以追溯。

开启此特性（且过滤出用户代码）后，上述代码（不做修改）抛出的异常就会自动附加前序调用堆栈（如下）：

ReferenceError: ThisMayThrowError is not defined at Timeout.setTimeout [as _onTimeout] (test.js:4:13) at Promise.resolve.then.val (test.js:2:5) at Object.<anonymous> (test.js:1:82)

以便于用户定位问题，这也体现了 Tars.js 差异化运营理念。

上述这些特性均无需修改业务代码（无需引入任何模块）即可以拥有。

由于篇幅有限未能展示所有能力，如果您有更多需求（如 RPC 调用等）可使用 Tars.js 所提供的模块（如下）实现：