Node 是否使用 100% CPU？

Question

我对正在运行的节点进程所看到的内容有些困惑。 主机上的docker stats显示容器正在使用超过 100% 的 CPU。 这让我认为节点进程正在最大化 CPU。 当我在主机上运行top并看到节点进程使用超过 100% 的 CPU 时，这一点得到了证实。

当我跳入 docker 容器时，我看到该节点仅使用了 54% 的 CPU，并且处理在两个内核之间进行了拆分。 由于 Node 是单线程的，我期待看到一个核心达到最大值，另一个核心为 0。

我找到了这个 QA，看起来操作系统可能正在内核之间移动进程（对我来说是新闻）。 这个单 Node.JS 应用程序是否使用多核？

你能帮我解释一下结果吗？ 节点是否已被最大化？ 或者由于容器中的进程显示为 54% 的使用率，go 可以达到 100% 吗？ 为什么节点容器中的顶部显示节点的使用率为 54%，但两个内核的使用率为 45% + 46%。 除了单节点进程，容器中没有运行任何东西。 我没有使用集群，尽管我包含的可能是 package。

我在问这一切，因为我试图了解我是否应该扩展这个 ECS 实例，或者节点是否可以处理更多。

Node.JS: 15.1.0
EC2 Instance: c5.large
NestJS: 7.3.1

Answer 1

不一样的top

您所看到的（可能）是由于top的口味不同。

我会大胆猜测并说您的 Docker 图像可能基于 Alpine？ Alpine 中top的命令是busybox 。 它报告每个进程的 CPU 使用率占可用 CPU总数的百分比 (nCPUs * 100%)。

这与大多数其他风格的top不同，后者将每个进程的 CPU 使用率报告为单个CPU 的百分比。

两个顶部都显示相同的东西：每个 CPU 的使用率约为 50%

上面的两个top截图实际上显示了同一件事： node进程正在使用大约 50% 的 2 个 CPU。

测试理论

我们可以使用以下方法对此进行测试：

# This will max out 1 cpu of the system
docker run --name stress --rm -d alpine sh -c 'apk add stress-ng && stress-ng --cpu 1'

# This shows the busybox top with usage as ratio of total CPUs
# press 'c' in top to see the per-CPU info at the top
docker exec -it stress top

# This will install and run procps top, with usage as a ratio of single CPU
docker exec -it stress sh -c 'apk add procps && /usr/bin/top'

在上面的截图中，我们可以看到两种不同风格的top 。 它们报告的 CPU 使用率相同，但上面的报告为“100% CPU”（作为单个核心的百分比），而较低的报告为 6%（1/16 核心 = 6.25%）。

这告诉我们有关node的 CPU 使用率的什么信息？

Node 是单线程的，不能使用超过 100% 的 CPU。 ...有点。 在底层，Node 使用libuv ，它确实在孤岛中运行线程。 例如，这就是 Node 接收 IO 操作的异步事件的方式。 这些线程确实使用 CPU，并且可以将您的 CPU 使用率推高到 100% 以上。 一些包也被编写为Node 的附加组件，这些包也使用线程。

环境变量UV_THREADPOOL_SIZE限制了可以同时运行的 libuv 控制的线程的最大数量。 在运行节点之前将其设置为更大的数字（默认值为 4）可能会消除瓶颈。

如果您正在执行一些 CPU 密集型操作，请考虑使用cluster 、工作线程、编写您自己的附加组件或生成单独的进程来进行计算。