javascript - Socket.io 意外断开连接

Question

我有 node.js 服务和 Angular 客户端，使用 socket.io 在长时间的 http 请求期间传输一些消息。

服务:

export const socketArray: SocketIO.Socket[] = [];
export let socketMapping: {[socketId: string]: number} = {};

const socketRegister: hapi.Plugin<any> = {
    register: (server) => {
        const io: SocketIO.Server = socket(server.listener);

        // Whenever a session connected to socket, create a socket object and add it to socket array
        io.on("connection", (socket) => {
            console.log(`socket ${socket.id} connected`);
            logger.info(`socket ${socket.id} connected`);

            // Only put socket object into array if init message received
            socket.on("init", msg => {
                logger.info(`socket ${socket.id} initialized`);
                socketArray.push(socket);
                socketMapping[socket.id] = msg;
            });

            // Remove socket object from socket array when disconnected
            socket.on("disconnect", (reason) => {
                console.log(`socket ${socket.id} disconnected because: ${reason}`)
                logger.info(`socket ${socket.id} disconnected because: ${reason}`);
                for(let i = 0; i < socketArray.length; i ++) {
                    if(socketArray[i] === socket) {
                        socketArray.splice(i, 1);
                        return;
                    }
                }
            });
        });
    },
    name: "socketRegister",
    version: "1.0"
}

export const socketSender = async (socketId: string, channel: string, content: SocketMessage) => {
    try {
        // Add message to db here
        // await storeMessage(socketMapping[socketId], content);
        // Find corresponding socket and send message
        logger.info(`trying sending message to ${socketId}`);
        for (let i = 0; i < socketArray.length; i ++) {
            if (socketArray[i].id === socketId) {
                socketArray[i].emit(channel, JSON.stringify(content));
                logger.info(`socket ${socketId} send message to ${channel}`);
                if (content.isFinal == true) {
                    // TODO: delete all messages of the process if isFinal is true
                    await deleteProcess(content.processId);
                }
                return;
            }
        }
    } catch (err) {
        logger.error("Socket sender error: ", err.message);
    }

};

客户:

connectSocket() {
   if (!this.socket) {
       try {
           this.socket = io(socketUrl);
           this.socket.emit('init', 'some-data');
       } catch (err) {
           console.log(err);
       }
   } else if (this.socket.disconnected) {
       this.socket.connect();
       this.socket.emit('init', 'some-data');
   }
   this.socket.on('some-channel', (data) => {
       // Do something
   });
   this.socket.on('disconnect', (data) => {
       console.log(data);
   });

}

它们通常工作正常但会随机产生断开连接错误。从我的日志文件中，我们可以看到:

2018-07-21T00:20:28.209Z[x]INFO: socket 8jBh7YC4A1btDTo_AAAN connected

2018-07-21T00:20:28.324Z[x]INFO: socket 8jBh7YC4A1btDTo_AAAN initialized

2018-07-21T00:21:48.314Z[x]INFO: socket 8jBh7YC4A1btDTo_AAAN disconnected because: ping timeout

2018-07-21T00:21:50.849Z[x]INFO: socket C6O7Vq38ygNiwGHcAAAO connected

2018-07-21T00:23:09.345Z[x]INFO: trying sending message to C6O7Vq38ygNiwGHcAAAO

在断开连接消息的同时，前端还注意到一个断开连接事件，上面写着transport close。

从日志中，我们可以得到工作流程是这样的:

1. 前端启动套接字连接并向后端发送初始化消息。它还保存了套接字。
2. 后端检测到连接并收到初始化消息
3. 后端把socket放到数组中，随时随地都可以使用
4. 第一个套接字意外断开连接，并且在前端不知情的情况下发布了另一个连接，因此前端从不发送消息来初始化它。
5. 由于前端保存的套接字没有改变，它在发出http请求时使用旧的套接字ID。结果，后端使用已从套接字数组中删除的旧套接字发送消息。

这种情况并不经常发生。有谁知道什么可能导致断开连接和未知连接问题？

Answer 1

这真的取决于“长时间的 http 请求”在做什么。 node.js 将您的 Javascript 作为单线程运行。这意味着它一次只能做一件事。但是，由于服务器所做的很多事情都与 I/O 相关(从数据库读取、从文件中获取数据、从另一台服务器获取数据等)并且 node.js 使用事件驱动的异步 I/O，它通常可以同时有很多球在空中，所以它似乎同时处理很多请求。

但是，如果您的复杂 http 请求是 CPU 密集型请求，使用大量 CPU，那么它就会占用单个 Javascript 线程，并且在占用 CPU 时无法完成其他任何事情。这意味着所有传入的 HTTP 或 socket.io 请求都必须在队列中等待，直到一个 node.js Javascript 线程空闲，这样它才能从事件队列中获取下一个事件并开始处理传入的请求。

只有当我们能够看到这个“非常复杂的 http 请求”的代码时，我们才能真正为您提供更具体的帮助。

在 node.js 中解决 CPU 占用问题的通常方法是将 CPU 密集型内容卸载到其他进程。如果主要是这一段代码导致了问题，您可以启动几个子进程(可能与您服务器中的 CPU 数量一样多)，然后为它们提供 CPU 密集型工作并离开您的主 Node .js 进程可以自由处理传入(非 CPU 密集型)请求，延迟非常低。

如果您有多个操作可能会占用 CPU，那么您要么必须将它们全部分配给子进程(可能通过某种工作队列)，要么您可以部署集群。集群的挑战在于，给定的 socket.io 连接将指向集群中的一个特定服务器，如果该进程恰好正在执行占用 CPU 的操作，那么分配给该服务器的所有 socket.io 连接都将有不好的延迟。因此，常规聚类可能不太适合此类问题。处理 CPU 密集型工作的工作队列和多个专用子进程可能更好，因为这些进程不会有任何它们负责的外部 socket.io 连接。

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此外，您应该知道，如果您使用的是同步文件 I/O，则会阻塞整个 node.js Javascript 线程。 node.js 在同步文件 I/O 操作期间不能运行任何其他 Javascript。 node.js 从其异步 I/O 模型中获得了可扩展性和同时进行许多操作的能力。如果您使用同步 I/O，就会完全破坏它并破坏可伸缩性和响应能力。

同步文件 I/O 仅属于服务器启动代码或单一用途脚本(而非服务器)。在服务器中处理请求时不应使用它。

使异步文件 I/O 更容易接受的两种方法是使用流或使用 async/await 和 promise 的 fs 方法。