Node.js是单线程运行的，不管你的机器有多少个内核，只能用到其中的一个，为了能利用多核计算资源，需要使用多进程来处理应用。cluster模块让我们可以很容易地创建一个负载均衡的集群，自动分配CPU多核资源。

使用如下所示：

const cluster = require('cluster');const http = require('http');const cpuNums = require('os').cpus().length;if(cluster.isMaster){
    for(let i=0;i<cpuNums;i++){
        cluster.fork();
    }
    cluster.on('exit',(worker)=>{
        console.log(`worker${worker.id} exit.`)
    });
    cluster.on('fork',(worker)=>{
        console.log(`fork：worker${worker.id}`)
    });
    cluster.on('listening',(worker,addr)=>{
        console.log(`worker${worker.id} listening on ${addr.address}:${addr.port}`)
    });
    cluster.on('online',(worker)=>{
        console.log(`worker${worker.id} is online now`)
    });}else{
    http.createServer((req,res)=>{
        console.log(cluster.worker.id);
        res.writeHead(200);
        res.end('hello world');
    }).listen(3000,'127.0.0.1');}

执行结果：

fork：worker1
fork：worker2
fork：worker3
fork：worker4
worker1 is online now
worker2 is online now
worker3 is online now
worker1 listening on 127.0.0.1:3000
worker4 is online now
worker2 listening on 127.0.0.1:3000
worker3 listening on 127.0.0.1:3000
worker4 listening on 127.0.0.1:3000

cluster工作原理
如上代码所示，master是控制进程，worker是执行进程，每个worker都是使用child_process.fork()函数创建的，因此worker与master之间通过IPC进行通信。
当worker调用用server.listen()方法时会向master进程发送一个消息，让它创建一个服务器socket，做好监听并分享给该worker。如果master已经有监听好的socket，就跳过创建和监听的过程，直接分享。换句话说，所有的worker监听的都是同一个socket，当有新连接进来的时候，由负载均衡算法选出一个worker进行处理。
cluster对象的属性和方法
cluster.isMaster：标志是否master进程，为true则是
cluster.isWorker：标志是否worker进程，为true则是
cluster.worker：获得当前的worker对象，在master进程中使用无效
cluster.workers： 获得集群中所有存活的worker对象，子啊worker进程使用无效
cluster.fork()： 创建工作进程worker
cluster.disconnect([callback])： 断开所有worker进程通信
*cluster对象的事件
Event: 'fork'： 监听创建worker进程事件
Event: 'online'： 监听worker创建成功事件
Event: 'listening'： 监听worker进程进入监听事件
Event: 'disconnect'： 监听worker断开事件
Event: 'exit'： 监听worker退出事件
Event: 'message'：监听worker进程发送消息事件
使用如下所示：

const cluster = require('cluster');const http = require('http');const cpuNums = require('os').cpus().length;/*process.env.NODE_DEBUG='net';*/if(cluster.isMaster){
    for(let i=0;i<cpuNums;i++){
        cluster.fork();
    }
    cluster.on('exit',(worker)=>{
        console.log(`worker${worker.id} exit.`)
    });
    cluster.on('fork',(worker)=>{
        console.log(`fork：worker${worker.id}`)
    });
 
    cluster.on('disconnect',(worker)=>{
        console.log(`worker${worker.id} is disconnected.`)
    });
    cluster.on('listening',(worker,addr)=>{
        console.log(`worker${worker.id} listening on ${addr.address}:${addr.port}`)
    });
    cluster.on('online',(worker)=>{
        console.log(`worker${worker.id} is online now`)
    });
 
    cluster.on('message',(worker,msg)=>{
        console.log(`got the worker${worker.id}'s msg：${msg}`);
    });
 
    Object.keys(cluster.workers).forEach((id)=>{
        cluster.workers[id].send(`hello worker${id}`);
    });}else{
    process.on('message',(msg)=>{
        console.log('worker'+cluster.worker.id+' got the master msg：'+msg);
    });
    process.send('hello master, I am worker'+cluster.worker.id);
    http.createServer((req,res)=>{
        res.writeHead(200);
        res.end('hello world'+cluster.worker.id);
    }).listen(3000,'127.0.0.1');}

执行结果如下：

fork：worker1
fork：worker2
fork：worker3
fork：worker4
worker1 is online now
worker2 is online now
got the worker1's msg：hello master, I am worker1
worker1 got the master msg：hello worker1
worker1 listening on 127.0.0.1:3000
worker4 is online now
got the worker2's msg：hello master, I am worker2
worker2 got the master msg：hello worker2
worker3 is online now
worker2 listening on 127.0.0.1:3000
got the worker4's msg：hello master, I am worker4
worker4 got the master msg：hello worker4
worker4 listening on 127.0.0.1:3000
got the worker3's msg：hello master, I am worker3
worker3 got the master msg：hello worker3
worker3 listening on 127.0.0.1:3000

在win7环境下，cluster负载均衡情况，如下所示：
服务端代码：

const cluster = require('cluster');const http = require('http');const cpuNums = require('os').cpus().length;
if(cluster.isMaster){
    var i = 0;
    const widArr = [];
    for(let i=0;i<cpuNums;i++){
        cluster.fork();
    }
    cluster.on('message',(worker,msg)=>{
        if(msg === 'ex'){
            i++;
            widArr.push(worker.id);
            (i>=80)&&(process.exit(0));
        }
    });
    process.on('exit', (code) => {
        console.log(analyzeArr(widArr));
    });
    //统计每个worker被调用的次数
    function analyzeArr(arr) {
        let obj = {};
        arr.forEach((id, idx, arr) => {
            obj['work' + id] = obj['work' + id] !== void 0 ? obj['work' + id] + 1 : 1;
        });
        return obj;
    }
}else{
    http.createServer((req,res)=>{
        console.log(`worker${cluster.worker.id}`);
        process.send('ex');
        res.writeHead(200);
        res.end('hello world'+cluster.worker.id);
    }).listen(3000,'127.0.0.1');}

使用Apache的AB命令进行测试，并发40，总共80
测试结果：

{ work4: 19, work3: 20, work1: 19, work2: 22 }

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