東京Node学園#3 Domains & Isolates

東京NODE学園 3時限目

DOMAINS & ISOLATES
@koichik

自己紹介

 @koichik, id:koichik
 JavaScriptとの関わり
 1997年頃に仕事でServer-Side JavaScript
 Netscape LiveWire, Microsoft IIS
 Nodeとの関わり
 2010/08から触り始める
 APIドキュメント翻訳
 node-handlersocket
 2011/07から (なぜか) コアチーム入り
 ろくに貢献できてないので頑張りますー

Node安定版の歴史

 v0.2 (2010/08/20)
 v0.4 (2011/02/10)
 SSL/TLSのオーバーホール
 新しいHTTPクライアントAPI
 組み込みデバッガ
 v0.6 (2011/11/04)
 ネイティブWindowsサポート
 クラスタリング
 さらに新しいHTTPクライアントAPI

次期安定版

 v0.8
 2012/01リリース予定
 V8のリリースサイクルに合わせて
短期間で頻繁なリリースを目指す
 新機能の目玉
 Domains
 Isolates

担当するのはこの人達
Domains担当 Isolates担当
@piscisaureus @ry @bnoordhuis

@isaacs @cramforce

注意

 現在絶賛開発中
 仕様も実装も激変する可能性大
 話半分ということで

エラーハンドリング

 EventEmitterで'error'イベントが発生
 リスナがなければ例外がスローされる
 例外がイベントループに達する
 processで'uncaughtException'イベントが発生
 processで'uncaughtException'イベントが
発生
 リスナがなければスタックトレースを
出力してプロセスは終了
http://d.hatena.ne.jp/koichik/20111213

エラー処理の粒度

 EventEmitter
 細かすぎる
 process
 大雑把すぎる

そこで

 関連するイベントをひとまとめに
 それがDomains
 適切な粒度でエラーハンドリング可能
 Domainsにまとめられるイベント
 対応モジュール (11/12/13時点)
 net (tls, http, https)
 dns
 fs
 timers
 handleとして抽象化

Domainsの使い方

 実装はdomains2ブランチ
 masterにはマージされていない
 デフォルトはDomains無効
 --domainsオプションで有効化
 domainsモジュール

var domains = require('domains');

ドメインの作成

 domains.createDomain(arg, cb)
 新しいドメインを作成して返す
 イベントループに戻った後、
作成されたドメインでcbが呼び出される
 コンテキストベース
 createDomain()の第1引数argがcbに渡される
 cb内で行うI/O等は作成されたドメインに
関連づけられる

「現在の」ドメイン
(デフォルトドメイン)
デフォルトドメインに
関連
var req = http.request(...);
var myDomain = domains.createDomain(null, function() {

(myDomain)
これらは
var req = http.request(...); myDomainに
関連
setTimeout(function() {...}, 10000);

デフォルトドメインに
}); 関連
setTimeout(function() {...}, 10000);

ドメインのエラー処理

 'error'イベントのリスナを登録する
 myDomain.on('error', listener)
 ドメインに関連づけられたI/O等で
発生したエラーをまとめて処理
 ドメイン内の他のI/Oはキャンセルされる

HTTPサーバでの利用例
http.createServer(function(req, res) {
var myDomain =
domains.createDomain(null, function(arg) {
... // リクエストを処理
});
myDomain.on('error', function(err) {
res.writeHead(500);
res.end();
});
});

エラーハンドリング (v0.8～)

 EventEmitterで'error'イベントが発生
 リスナがなければ例外がスローされる
 例外がイベントループに達する
 非デフォルトドメイン実行中ならそのドメインで
'error'イベントが発生
 デフォルトドメイン実行中ならprocessで
'uncaughtException'イベントが発生
 processで'uncaughtException'イベントが発生
 リスナがなければスタックトレースを出力して
プロセスは終了

domainsのその他API

 domains.getCurrent()
 現在のドメインを返す
 domains.add(handle)
 handleを現在のドメインに追加
 domains.remove(handle)
 handleを現在のドメインから削除
 domains.addDefaultDomain(handle)
 handleをデフォルトドメインに追加

DomainオブジェクトのAPI

 domain.kill()
 ドメインに関連づけられたI/O等(handle)を
全てキャンセル

Domainsのまとめ

 関連するI/O等をまとめることができる
 エラー処理をまとめることができる
 まとめてキャンセルすることができる
 課題
 どのようにドメインを構成するか？

かなり昔のV8
V8

 static変数を多用 Context
 マルチスレッド非対応
Context
 複数の「Context」を利用可能
 独立した空間
 Chromeでは<iframe>ごとに
Contextを作成
 Nodeではvmモジュールで
利用可能

今時のV8

 Isolate
 独立したVMのインスタンス
 1プロセスで複数のIsolateを利用可能
 マルチスレッド対応
 Isolateは複数のContextを利用可能
V8
Isolate Isolate Isolate
Context Context Context

Context Context Context

V8のIsolateを使うと

Nodeでも
マルチスレッドが
利用可能に！！

Isolates

 V8のIsolateを利用
 マルチスレッド対応
 スレッド毎に一つのV8 Isolate
 スレッド毎に独立したイベントループを持つ
 Isolate間の共有変数はない

IsolatesのAPI (1)

 低水準API (非public)
 process._newIsolate()
 process._joinIsolate()
 いずれ@jovi0608が解説してくれるはず！

IsolatesのAPI (2)

 高水準API
 child_process改めexec.fork()
 Isolatesが有効だと子プロセスではなく
別スレッドでV8 Isolateを起動
 同じアプリをマルチプロセスでも
マルチスレッドでも実行可能に
 もちろんcluster.fork()も同様

cluster

デフォルト Isolates有効
(Isolates無効)
Process

Process Isolate
(Master) (Master)

Process Process Isolate Isolate
(Worker) (Worker) (Worker) (Worker)

なぜ(今さら)マルチスレッド？

 本当のところは知りません
 以下推測 (妄想) でお送りします

クラウド企業に支えられるNode

 コアメンバーの6/8が関連企業に所属

Joyent @ry @isaacs @piscisaureus Cloud9 IDE

Rackspace @bnoordhuis @pquerna @igorzi Microsoft

PaaSでの利用形態(1)

 シングルコアのVMで一プロセス

Process Process Process Process

VM VM VM VM


 複数コアのVMで複数プロセス

Process Process Process Process

VM


 複数コアのVMで複数スレッド

Process

Thread Thread Thread Thread

VM

Isolatesの狙い (推測)

 性能 (CPU以外のボトルネックがなければ)
 複数VM ≒ 複数プロセス ≒ 複数スレッド
 必要なリソース
 複数VM ＞複数プロセス＞複数スレッド
 Isolatesにより
 PaaS提供側のメリット
 少ないリソースで同等の性能を提供可能
 PaaS利用側のメリット
 同等の性能を低コストで利用可能

忍者に聞いてみよう！

Isolatesまとめ

 V8 Isolateを利用してマルチスレッドを
利用可能に
 マルチスレッドによるクラスタも可能に
 同じアプリケーションがマルチプロセスと
マルチスレッドどちらでも動作可能
 課題
 アドオン
 マルチスレッドに対応していないと使えない
 またふるい落とされるアドオン増加？

ご清聴ありがとうございました

 JavaScript Advent Calendar 2011
(Node.js/WebSocketsコース)
 http://atnd.org/events/21979
 参加してね！！

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