Node.js V0.12新特性之性能优化


v0.12悠长的开发周期(已经过去九个月了，并且还在继续，是有史以来最长的一次)让核心团队和贡献者们有充分的机会对性能做一些优化。本文会介绍其中最值得注意的几个。

支持塞住模式的可写流

现在可写流可以支持“塞住(corked)”模式，类似于你执行

man
tcp

时见到的socket选项

TCP_CORK

和

TCP_NOPUSH

。
当被塞住时，写到流中的数据会排队直到流被重新开塞(uncorked)。这样Node.js可以将比较小的写操作合并成比较大的，从而减少系统调用和TCP往返。

tls模块在Node.js v0.12中做了相当大的重构。
在Node.js v0.10中，tls模块在net模块之上，作为对网络流量透明地加密和解密的传输流。从工程角度来看，这样分层是有必要的，但会导致开销-更多的内存转移以及在V8 VM中超出绝对必要的调入调出–并妨碍优化。

所以在node.js v0.12中，直接用libuv重写了tls模块。现在它直接把接入的网络流量拉出来加密，无需通过中间层。
尽管这种评测不太科学，但用空密码时表明现在TLS一般要快10%，并且用的内存更少。（我得说减少的内存占用可能部分是因为重构的内存管理，这是v0.12的另一项优化。）
(还有，如果你想知道，空密码时不会对负载加密的密码；它们可以用来测量架构和协议的开销。)
对于最终用户来说，tls模块的大部分变化都是透明的。其中最显眼的一个是现在TLS连接是从

tls.TLSSocket

，而不是

tls.CryptoStream

中得到的。

提升Crypto性能

几种加解密算法现在应该更快了，有时是快很多。先介绍下背景：
Node.js中的加解密使用OpenSSL库实现的。OpenSSL中的算法有用C编写，并针对各种平台和架构的手动程序集版本。
Node.js v0.10已经给一些东西用上了程序集版本，而v0.12又大范围扩充了这一范围。此外，现在在有CPU支持时用上了AES-NI，过去三四年生产的大多数x86处理器都支持。
在Linux上，如果执行

grep ^flags /proc/cpuinfo | grep -w aes

找到任何匹配结果，那就说明你的系统支持AES-NI。不过像VMWare或VirtualBox之类的虚拟机管理程序可能会对客户机操作系统隐藏CPU的真正能力，包括AES-NI。
启用AES-NI有个有趣的结果，即像AES128-GCM-SHA256这种工业强度的加解密现在比NULL-MD5这样的非加密密码还要快很多！

减少垃圾收集的应激反应

多情景重构的一个副作用是极大减少了Node.js核心中的持久句柄的数量。
持久句柄是对V8堆上对象的强引用，防止对象在引用再次移除之前被垃圾收集器回收（按GC的说法，它是一个人造的GC根。）
Node.js用持久句柄缓存经常使用的值，比如strings或object原型。然而持久句柄在垃圾收集器中需要一个特殊的后处理步骤，并且根据句柄数量有一个线性增长的开销。
因为多情景清理的作用，大部分持久句柄或者被消掉，或者切换成一个更轻量的机制（被称为'永恒句柄'；这个名字在暗示什么呢？）
最终效果是你的程序在垃圾收集器内部所用时间更少了，把更多的时间用在了实际的工作上。现在在

node –prof

的输出中

v8::internal::GlobalHandles::PostGarbageCollectionProcessing()

出现的次数应该少了很多。

更好的集群性能

Node.js v0.10的cluster模块要靠操作系统给工人进程均匀地分发接入连接。
事实证明，在Solaris和Linux上，有些工作负载在工人进程之间分散地非常不均衡。为了缓解这种状况，Node.js v0.12已经改了，默认使用轮转法。这篇文章中有更详细的介绍。

更快的计时器,更快的

setImmediate()

,更快的

process.nextTick()

setTimeout()

和它的朋友们现在用的时间源不仅更快，而且对时钟偏移免疫。这一优化在所有平台上都启用了，但在Linux上我们更进一步，直接从VDSO上读取当前时间，因此极大降低了

gettimeofday(2)

和

clock_gettime(2)

系统调用的次数。

setImmediate()

和

process.nextTick()

也给通常情况下的派发添加了快速的路径，可以见到性能上的调整。也就是说虽然这些函数已经相当快了，但它们现在更快了。