精华 初探nodejs的c++ addon
发布于 6 年前 作者 DoubleSpout 35524 次浏览 最后一次编辑是 2 年前

最近我打算把公司的接口服务前端换成node,可以减少负载服务器的数量,节约成本,同时也想把node作为公司的一门重要语言加入到项目中,以前都是.net和php。

node已经很快了,但是我想榨干它的极限,想让它更快一些,所以就想到了c++模块。于是对照着node官网的手册一步步的开始摸索c++模块和V8。

要写C++模块,必须先搭建一个环境,node-gyp命令是必须。所以我们得先安装node-gyp

npm install -g node-gyp  //当然要保证你的node版本是0.8.x

装好node-gyp后,我发现死活跑不起来官网的hello world例子,于是打开node-gyp的github页面,赫然印有需要 python 2.7.3 的要求,于是继续折腾py,具体py的安装例子参考: CentOs 安装python python 2.7.3 下载 装好py之后,我们就完成了环境搭建工作了,可以跑官网的hello world例子了。 创建node-gyp文件:

{
  "targets": [
    {
      "target_name": "hello",
      "sources": [ "hello.cc" ]
    }
  ]
}

接着执行node-gyp configure然后执行node-gyp build如果报找不到binding.gyp的错误,只要把binding.gyp拷贝到build文件目录下即可

hello.cc:

#include <node.h>
#include <v8.h>
using namespace v8;  
Handle<Value> Method(const Arguments& args) {
  HandleScope scope;
  return scope.Close(String::New("world"));
}

void init(Handle<Object> target) {
  target->Set(String::NewSymbol("hello"),
      FunctionTemplate::New(Method)->GetFunction());
}
NODE_MODULE(hello, init)

这是官网一个简单的helloworld的示例,node端调用方法为:

var hello = require('./addon/build/Release/hello.node').hello();
console.log(hello); //这里打印world字符串

成功跑起来例子之后,我打算从一个简单的模块入手,慢慢的熟悉如何写C++的addon,我们开发一个简单的但是实用的node验证模块,比如验证参数是否是数组,数字,字符串,大于0等等。因为这个模块在我项目中可能被大量用到,需要验证接口参数的大量合法性数据。 我们构建一个verify文件夹,用来做开发verify验证模块用,目录结构如下:

verify
/index.js
/package.json
/readme.md
/lib
    /verify.js
/addon
    /binding.gyp
    /SimpleVerify.cc
    /SimpleVerify.h
    /verify.cc

一个简单的模块目录构成,不知道写的对不对,反正我就这么弄了,哈哈。 我们直接看下3个c++代码:(依葫芦画瓢的,不要取笑啊)

verify.cc:

#define BUILDING_NODE_EXTENSION
#include <node.h>
#include "SimpleVerify.h"
using namespace v8;



void Init(Handle<Object> target) {

  target->Set(String::NewSymbol("isArray"),
           FunctionTemplate::New(SimpleV::isArray)->GetFunction());

  target->Set(String::NewSymbol("isNumber"),
           FunctionTemplate::New(SimpleV::isNumber)->GetFunction());
}

NODE_MODULE(verify, Init)

SimpleVerify.h

#ifndef SV_H
#define SV_H
#include <node.h>

class SimpleV {
 public:
  static v8::Handle<v8::Value> isArray(const v8::Arguments& args);
  static v8::Handle<v8::Value> isNumber(const v8::Arguments& args);

 private:
  SimpleV();
  ~SimpleV();
};

#endif

SimpleVerify.cc

#define BUILDING_NODE_EXTENSION
#include <node.h>
#include "SimpleVerify.h"

using namespace v8;

SimpleV::SimpleV() {};
SimpleV::~SimpleV() {};

Handle<Value> SimpleV::isArray(const Arguments& args) {//定义是否是数组
  HandleScope scope;
  return scope.Close(Boolean::New(args[0]->IsArray()));
}

Handle<Value> SimpleV::isNumber(const Arguments& args) {//定义是否是数字
  HandleScope scope;
  return scope.Close(Boolean::New(args[0]->IsNumber()));
}

代码很简单,看完官网的例子和初步了解V8手册以后很容易看懂,不多解释了。 目前SimpleV这个类只有判断是否是数组和是否是数字2个方法,这2个方法都可以在v8手册上看到,当然我打算继续完善这个模块,根据node-validate的功能山寨一把,全部搬成C++的。 估计有同学说,你费这么大劲搞c++的验证模块,到底效果如何?有用吗? 数据说明一切,下面我们针对这2种情况做一下简单的测试,测试代码如下:

var sv = module.exports = require('./lib/verify.js');

//利用纯js语法进行判断
var ia = Array.isArray;
console.time('js');
for(var j=0;j<1000;j++){
 ia([]);
 ia('111');
 isNaN(123);
 isNaN('abc');
}
console.timeEnd('js')


//利用c++模块进行判断
var ia2 = sv.isArray;
var in2 = sv.isNumber;
console.time('c++');
for(var j=0;j<1000;j++){
 ia2([]);
 ia2('111');
 in2(123);
 in2('abc');
}
console.timeEnd('c++');

测试环境:linux redhat虚拟机,不多介绍了,具体测试结果可能跟机器配置有关系 我们看一下多次测试的结果:

js: 10ms
c++: 3ms


js: 9ms
c++: 1ms


js: 7ms
c++: 2ms


js: 8ms
c++: 0ms


js: 6ms
c++: 0ms

我们可以看到尽管我们利用了js原生的isNaN和isArray这2个方法,但是从性能上来说,无疑C++验证的更快一些。 可能有同学说循环1000次是否有些过了,但是我最近打算用node做接口服务,所以同时有100个接口被查询,每个接口有5-10个参数被验证的情况是可能存在的,如果我们使用c++的addon验证模块可以至少快5ms,当然如果一些正则等等判断可能差距的更多。

最后补一个小教训,我在一开始先创建了binding.gyp,没有把SimpleVerify.cc文件包含进去,导致每次编译都通过,但是调用一直报错,搞了好一阵子才发现,给大家提个醒啊,不要像我这么笨了,哎~

感谢小型笨蛋的系列文章让我学到很多,javascript里有个C google v8开发手册地址 博客原文,用C++写node(一) 博客原文,用C++写node(四) 里面有一些官网实例的代码分析,不知道对不对,希望指教啊 最后发现,不知觉我的粉丝有100啦,哈哈,大家多多关注啊

6 回复

哇0.0

谁说v8的js堪比二进制的,还是慢很多嘛。

我擦,牛掰啊

好文章,作为一个起步,值得研究

初学好文,赞一个

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5年后我重新测试了以上代码, 由于的v8的缓存机制, js_c++ - isNum loop 100000 js: 1.367ms c++: 2.890ms

因为上述判断也是用的v8的库,所用到的IsNumber等方法没有意义,比v8直接调用还要慢。 如果把循环写到C++扩展模块内部 js: 4.367ms c++: 1.200 ms

所以说,写底层模块用v8的方法判断类型是没有意义的,因为本质上还是通过v8管理内存的。 那么C++模块用作什么呢?一定是脱离了v8虚拟机方法的计算密集任务。

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