腾讯开源大规模 Node.js 微服务框架 Tars.js
2018-07-25 来源：oschina
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（如接入层由 Node.js 完成，逻辑（数据）层由 C++/GO/Python 实现）并由此组成大型异构系统。
我们（现 SuperTeam）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（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。
Tars.js 包含下述特性：
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
设计理念
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）。
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。
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
我们来看 Node.js 官网的 例子 (如下)，无需任何变更，直接通过 Tars.js 进行部署，它会拥有哪些特性？
? 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%20auto（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%20UBB%20代码转%20HTML%20时，使用未优化的正则表达式进行%20XSS%20攻击过滤，但由于用户发帖时图片采用%20BASE64%20编码，导致正则表达式计算时间过长，CPU%20使用率飙涨到100%：
开启僵死检测后，Tars.js%20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%20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%20400%20（可配置）作为异常进行上报。
? 监控说明
Web%20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%20将请求%20URL%20中的%20PATH%20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%20rss、heapUsed、heapTotal%20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%20activeHandles、activeRequests%20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%20Console%20模块（如%20console.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%2012:00:00|332|DEBUG|app.js:13|Server%20running%20at%20http://127.0.0.1:3000/
? LongStackTrace?
由于%20Node.js%20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
执行上述代码会抛出下述异常：
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。
可用模块列表
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：
@tars/rpc : Tars RPC 调用模块。
@tars/stream : Tars(Tup) 协议编解码模块。
@tars/logs：日志组件，包含（按大小、时间）滚动与远程日志。
@tars/config：用于在线获取服务配置文件。
@tars/monitor：提供服务监控、特性监控与PP监控上报支持。
@tars/notify：用于服务（告警）消息上报。
@tars/utils：辅助工具集合，包含 Tars 配置文件与 Tars RPC Endpoint 解析器。
@tars/dyeing：Tars RPC 染色定义模块。
@tars/registry：用于 Tars 名字服务查询（Servant ===> Endpoint）。
每个模块（点击名称跳转）均有极为详细的文档（README）方便您在任何时候查阅。
总之在 Tars.js 的世界里，您只需要专注于业务代码，余下的交给 Tars.js。
Github 开源地址：
github.com/tars-node/Tars.js
公有云地址：
tars.tencent.com/
github.com/Tencent/Tars
请给 Tars/Tars.js 一个 Star/Watch !
并提出你的 Issue 与 PR。
团队介绍
SuperTeam 来自于腾讯 QQ 浏览器前端团队，由 @SuperZheng 创立于 2017 年。 团队成员均为全栈架构师（Super 寓意 Superman —— 无所不能），熟知 Web(3D) 、终端、后端与大数据计算，并由传统前端向互联网从业者方向发展。 欢迎前端牛人加入，共创前端美好未来。
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