Node 是否使用 100% CPU？

Question

我對正在運行的節點進程所看到的內容有些困惑。 主機上的docker stats顯示容器正在使用超過 100% 的 CPU。 這讓我認為節點進程正在最大化 CPU。 當我在主機上運行top並看到節點進程使用超過 100% 的 CPU 時，這一點得到了證實。

當我跳入 docker 容器時，我看到該節點僅使用了 54% 的 CPU，並且處理在兩個內核之間進行了拆分。 由於 Node 是單線程的，我期待看到一個核心達到最大值，另一個核心為 0。

我找到了這個 QA，看起來操作系統可能正在內核之間移動進程（對我來說是新聞）。 這個單 Node.JS 應用程序是否使用多核？

你能幫我解釋一下結果嗎？ 節點是否已被最大化？ 或者由於容器中的進程顯示為 54% 的使用率，go 可以達到 100% 嗎？ 為什么節點容器中的頂部顯示節點的使用率為 54%，但兩個內核的使用率為 45% + 46%。 除了單節點進程，容器中沒有運行任何東西。 我沒有使用集群，盡管我包含的可能是 package。

我在問這一切，因為我試圖了解我是否應該擴展這個 ECS 實例，或者節點是否可以處理更多。

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

Answer 1

不一樣的top

您所看到的（可能）是由於top的口味不同。

我會大膽猜測並說您的 Docker 圖像可能基於 Alpine？ Alpine 中top的命令是busybox 。 它報告每個進程的 CPU 使用率占可用 CPU總數的百分比 (nCPUs * 100%)。

這與大多數其他風格的top不同，后者將每個進程的 CPU 使用率報告為單個CPU 的百分比。

兩個頂部都顯示相同的東西：每個 CPU 的使用率約為 50%

上面的兩個top截圖實際上顯示了同一件事： node進程正在使用大約 50% 的 2 個 CPU。

測試理論

我們可以使用以下方法對此進行測試：

# 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'

在上面的截圖中，我們可以看到兩種不同風格的top 。 它們報告的 CPU 使用率相同，但上面的報告為“100% CPU”（作為單個核心的百分比），而較低的報告為 6%（1/16 核心 = 6.25%）。

這告訴我們有關node的 CPU 使用率的什么信息？

Node 是單線程的，不能使用超過 100% 的 CPU。 ...有點。 在底層，Node 使用libuv ，它確實在孤島中運行線程。 例如，這就是 Node 接收 IO 操作的異步事件的方式。 這些線程確實使用 CPU，並且可以將您的 CPU 使用率推高到 100% 以上。 一些包也被編寫為Node 的附加組件，這些包也使用線程。

環境變量UV_THREADPOOL_SIZE限制了可以同時運行的 libuv 控制的線程的最大數量。 在運行節點之前將其設置為更大的數字（默認值為 4）可能會消除瓶頸。

如果您正在執行一些 CPU 密集型操作，請考慮使用cluster 、工作線程、編寫您自己的附加組件或生成單獨的進程來進行計算。