Node.js服务性能翻倍秘密是什么
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前言
用过 Node.js 开发过的同学肯定都上手过 koa，因为他简单优雅的写法，再加上丰富的社区生态，而且现存的许多 Node.js 框架都是基于 koa 进行二次封装的。但是说到性能，就不得不提到一个知名框架：fastify ，听名字就知道它的特性就是快，官方给出的Benchmarks甚至比 Node.js 原生的 http.Server 还要快。
Benchmarks
性能提升的关键
我们先看看 fastify 是如何启动一个服务的。
# 安装 fastify npm i -S fastify@3.9.1
// 创建服务实例 const fastify = require('fastify')() app.get('/', { schema: { response: { // key 为响应状态码 '200': { type: 'object', properties: { hello: { type: 'string' } } } } } }, async () => { return { hello: 'world' } }) // 启动服务 ;(async () => { try { const port = 3001 // 监听端口 await app.listen(port) console.info(`server listening on ${port}`) } catch (err) { console.error(err) process.exit(1) } })()从上面代码可以看出，fastify 对请求的响应体定义了一个 schema，fastify 除了可以定义响应体的 schema，还支持对如下数据定义 schema：
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body：当为 POST 或 PUT 方法时，校验请求主体;
query：校验 url 的 查询参数;
params：校验 url 参数;
response：过滤并生成用于响应体的 schema。
app.post('/user/:id', { schema: { params: { type: 'object', properties: { id: { type: 'number' } } }, response: { // 2xx 表示 200~299 的状态都适用此 schema '2xx': { type: 'object', properties: { id: { type: 'number' }, name: { type: 'string' } } } } } }, async (req) => { const id = req.params.id const userInfo = await User.findById(id) // Content-Type 默认为 application/json return userInfo })让 fastify 性能提升的的秘诀在于，其返回 application/json 类型数据的时候，并没有使用原生的 JSON.stringify，而是自己内部重新实现了一套 JSON 序列化的方法，这个 schema 就是 JSON 序列化性能翻倍的关键。
如何对 JSON 序列化
在探索 fastify 如何对 JSON 数据序列化之前，我们先看看 JSON.stringify 需要经过多么繁琐的步骤，这里我们参考 Douglas Crockford (JSON 格式的创建者)开源的 JSON-js 中实现的 stringify 方法。
“JSON-js：https://github.com/douglascrockford/JSON-js/blob/master/json2.js
// 只展示 JSON.stringify 核心代码，其他代码有所省略 if (typeof JSON !== "object") { JSON = {}; } JSON.stringify = function (value) { return str("", {"": value}) } function str(key, holder) { var value = holder[key]; switch(typeof value) { case "string": return quote(value); case "number": return (isFinite(value)) ? String(value) : "null"; case "boolean": case "null": return String(value); case "object": if (!value) { return "null"; } partial = []; if (Object.prototype.toString.apply(value) === "[object Array]") { // 处理数组 length = value.length; for (i = 0; i < length; i += 1) { // 每个元素都需要单独处理 partial[i] = str(i, value) || "null"; } // 将 partial 转成 ”[...]“ v = partial.length === 0 ? "[]" : "[" + partial.join(",") + "]"; return v; } else { // 处理对象 for (k in value) { if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(value, k)) { v = str(k, value); if (v) { partial.push(quote(k) + ":" + v); } } } // 将 partial 转成 "{...}" v = partial.length === 0 ? "{}" : "{" + partial.join(",") + "}"; return v; } } }从上面的代码可以看出，进行 JSON 对象序列化时，需要遍历所有的数组与对象，逐一进行类型的判断，并对所有的 key 加上 ""，而且这里还不包括一些特殊字符的 encode 操作。但是，如果有了 schema 之后，这些情况会变得简单很多。fastify 官方将 JSON 的序列化单独成了一个仓库：fast-json-stringify，后期还引入了 ajv 来进行校验，这里为了更容易看懂代码，选择看比较早期的版本：0.1.0，逻辑比较简单，便于理解。
“fast-json-stringify@0.1.0：https://github.com/fastify/fast-json-stringify/blob/v0.1.0/index.js
function $Null (i) { return 'null' } function $Number (i) { var num = Number(i) if (isNaN(num)) { return 'null' } else { return String(num) } } function $String (i) { return '"' + i + '"' } function buildObject (schema, code, name) { // 序列化对象 ... } function buildArray (schema, code, name) { // 序列化数组 ... } function build (schema) { var code = ` 'use strict' ${$String.toString()} ${$Number.toString()} ${$Null.toString()} ` var main code = buildObject(schema, code, '$main') code += ` ; return $main ` return (new Function(code))() } module.exports = buildfast-json-stringify 对外暴露一个 build 方法，该方法接受一个 schema，返回一个函数($main)，用于将 schema 对应的对象进行序列化，具体使用方式如下：
const build = require('fast-json-stringify') const stringify = build({ type: 'object', properties: { id: { type: 'number' }, name: { type: 'string' } } }) console.log(stringify) const objString = stringify({ id: 1, name: 'shenfq' }) console.log(objString) // {"id":1,"name":"shenfq"}经过 build 构造后，返回的序列化方法如下：
function $String (i) { return '"' + i + '"' } function $Number (i) { var num = Number(i) if (isNaN(num)) { return 'null' } else { return String(num) } } function $Null (i) { return 'null' } // 序列化方法 function $main (obj) { var json = '{' json += '"id":' json += $Number(obj.id) json += ',' json += '"name":' json += $String(obj.name) json += '}' return json }可以看到，有 schema 做支撑，序列化的逻辑瞬间变得无比简单，最后得到的 JSON 字符串只保留需要的属性，简洁高效。我们回过头再看看 buildObject 是如何生成 $main 内的代码的：
function buildObject (schema, code, name) { // 构造一个函数 code += ` function ${name} (obj) { var json = '{' ` var laterCode = '' // 遍历 schema 的属性 const { properties } = schema Object.keys(properties).forEach((key, i, a) => { // key 需要加上双引号 code += ` json += '${$String(key)}:' ` // 通过 nested 转化 value const value = properties[key] const result = nested(laterCode, name, `.${key}`, value) code += result.code laterCode = result.laterCode if (i < a.length - 1) { code += 'json += \',\'' } }) code += ` json += '}' return json } ` code += laterCode return code } function nested (laterCode, name, key, schema) { var code = '' var funcName // 判断 value 的类型，不同类型进行不同的处理 const type = schema.type switch (type) { case 'null': code += ` json += $Null() ` break case 'string': code += ` json += $String(obj${key}) ` break case 'number': case 'integer': code += ` json += $Number(obj${key}) ` break case 'object': // 如果 value 为一个对象，需要一个新的方法进行构造 funcName = (name + key).replace(/[-.\[\]]/g, '') laterCode = buildObject(schema, laterCode, funcName) code += ` json += ${funcName}(obj${key}) ` break case 'array': funcName = (name + key).replace(/[-.\[\]]/g, '') laterCode = buildArray(schema, laterCode, funcName) code += ` json += ${funcName}(obj${key}) ` break default: throw new Error(`${type} unsupported`) } return { code, laterCode } }其实就是对 type 为 "object" 的 properties 进行一次遍历，然后针对 value 不同的类型进行二次处理，如果碰到新的对象，会构造一个新的函数进行处理。
// 如果包含子对象 const stringify = build({ type: 'object', properties: { id: { type: 'number' }, info: { type: 'object', properties: { age: { type: 'number' }, name: { type: 'string' }, } } } }) console.log(stringify.toString())function $main (obj) { var json = '{' json += '"id":' json += $Number(obj.id) json += ',' json += '"info":' json += $maininfo(obj.info) json += '}' return json } // 子对象会通过另一个函数处理 function $maininfo (obj) { var json = '{' json += '"age":' json += $Number(obj.age) json += ',' json += '"name":' json += $String(obj.name) json += '}' return json }到此，相信大家对“Node.js服务性能翻倍秘密是什么”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是创新互联网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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