Node 是否使用 100% CPU？

Question

我对我所运行的节点进程所看到的内容有点困惑。主机上的

docker stats

显示容器的 CPU 使用率超过 100%。这让我认为节点进程正在耗尽 CPU。当我在主机上运行

top

并看到节点进程使用超过 100% CPU 时，这一点得到了证实。

当我跳入 docker 容器时，我看到节点仅使用了 54% 的 CPU，并且处理被分配在两个核心之间。由于 Node 是单线程的，我预计会看到一个核心达到最大，而另一个核心达到 0。

我发现了这个 QA，看起来操作系统可以在内核之间移动进程（对我来说是新闻）。 这个单 Node.JS 应用程序使用多核吗？

你能帮我解释一下结果吗？节点是否已达到极限？或者由于容器中的进程显示 54% 使用率，是否可以上升到 100%？为什么节点容器的顶部显示节点的使用率为 54%，但两个核心的使用率为 45% + 46%。除了单节点进程之外，容器中没有任何东西在运行。我没有使用集群，尽管我可能包含一个包。

我问这一切是因为我想了解是否应该扩展此 ECS 实例或者节点是否可以处理更多。

Node.JS: 15.1.0
EC2 Instance: c5.large

Answer 1

不同

top

s

您所看到的（可能）是由于

top

的口味差异造成的。

我大胆猜测一下，你的 Docker 镜像可能是基于 Alpine 的？ Alpine 中的

top

命令是

busybox

。它将每个进程的 CPU 使用率报告为 TOTAL 可用 CPU 数量 (nCPU * 100%) 的百分比。

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 SINGLE CPU 的百分比。

两个顶部显示相同的内容：每个 CPU 的使用率约为 50%

这两个

top

屏幕截图实际上显示了同一件事：

node

进程使用了 2 个 CPU 中每个 CPU 的大约 50%。

测试理论

我们可以通过以下方式进行测试：

# 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口味的

top

。它们报告相同的 CPU 使用率，但上一个报告为“100% CPU”（占单个核心的百分比），而下一个报告为 6%（1/16 核心 = 6.25%）。

这告诉我们关于

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do使用CPU，并且可以使CPU使用率超过100%。有些包也被编写为 Node 的附加组件，并且它们也使用线程。

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（默认为 4）可能会消除瓶颈。

如果您正在进行一些 CPU 密集型操作，请考虑使用

cluster

、工作线程、编写自己的附加组件或生成单独的进程来进行计算。