DevInRio 2010 - NodeJS

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A performance que eu sempre quis ter
Emerson Macedo
@emerleite
http://c...

#whoami

#performance

2000

360 milhões de
usuários de internet
em todo mundo

9,8 milhões de usuários

9,8 milhões de usuários

4,8 milhões são ativos

2010

~ 2 bilhões de
usuários de internet
em todo mundo

68 milhões de usuários

68 milhões de usuários

37 milhões são ativos

Tecnologias
atuais

Todas essas tecnologias
tem algo em comum

PHP 1995

PHP 1995
Java EE 1998

PHP 1995
Java EE 1998
ASP.Net 2002

PHP 1995
Java EE 1998
ASP.Net 2002

Ruby on Rails 2005

PHP 1995
Java EE 1998
ASP.Net 2002

Ruby on Rails 2005
Django 2005

Por que então mais
uma tecnologia ?

Usuários de Internet no Mundo (em milhões)
2.000 milhões
2000

1500

1000

500 ...

Usuários de Internet no Brasil (em milhões)
70 milhões
70

52,5

35

17,5
...

Mas já escalamos muito
bem nossos sites

Estrutura física de
servidores para escalar

Escalando na vertical

Escalando na vertical

Escalando na horizontal

Escalando na horizontal

Escalando na horizontal

Escalando na horizontal

Escalando DB na horizontal

re
ad
ad
re...

Escalando DB na horizontal

Shard Shard Shard Shard Shard Shard
Database Database Databas...

Arquitetura pra fazer
o software escalar

Pattern para atender
muitos requests

Pattern para atender
muitos requests

Finalize a requisição o
mais rápido possível

HTTP GET

HTTP POST

Por que então mais
uma tecnologia ?

Escalando na horizontal

Escalando na horizontal

Evented, non-blocking I/O
Google V8 Engine

Qual é o problema
das tecnologias atuais ?

Como manter
conectados 10, 20 ou
30 mil usuários
simultâneos ?

Nosso código costuma
ser escrito assim

Nosso código costuma
ser escrito assim

O que o software está fazendo
enquanto a querie executa ?

Na maioria dos casos
está travado esperando
a resposta

Rails ou Django

HTTPD Database

Rails ou Django

HTTPD Database

Rails ou Django

HTTPD Database

Rails ou Django
RUNTIME
PROCESS

HTTPD Database

Rails ou Django
RUNTIME
BLOCK
PROCESS

HTTPD Database

Rails ou Django
RUNTIME
BLOCK
PROCESS

RUNTIME
BL...

Java
Servlet Container

HTTPD Servlet Database

Java
Servlet Container

HTTPD Servlet Database

Java
Servlet Container

HTTPD Servlet Database

Java
Servlet Container
Thread

HTTPD Servlet Database

Java
Servlet Container
Thread BLOCK

HTTPD Servlet ...

Java
Servlet Container
Thread BLOCK

Thread BLOCK

...

Apenas um processo
abrindo uma thread
para cada request

Produtividade do
programador mais que
performance da
tecnologia

Apenas um processo
abrindo uma thread
para cada request

Parece bom mas ...

Como manter
conectados 10, 20 ou
30 mil usuários
simultâneos ?

Como manter
conectados 10, 20 ou
30 mil usuários
simultâneos ?
30 mil threads ?

concurrency × reqs/sec

Apache vs NGINX
concurrency × reqs/sec

http://blog.webfaction.com/a-little-holiday-present
...

concurrency × reqs/sec

Apache vs NGINX
concurrency × memory

http://blog.webfaction.com/a-little-holiday-present
h...

Apache cria uma
thread por request

Troca de contexto
entre theads tem
um custo

Cada OS Thread
cria uma pilha de
execução nova

Não devemos usar
uma thread por request
quando precisamos
suportar alta
concorrência

Como manter
conectados 10, 20 ou
30 mil usuários
simultâneos ?

Pattern para atender
muitos requests

Finalize a requisição o
mais rápido possível

Pattern para atender
alta concorrência

Pattern para atender
alta concorrência

Não crie threads

Pattern para atender
alta concorrência

Não crie threads
Use um Event Loop

Performance
!=
Escalabilidade

Performance
!=
Escalabilidade
mas ...

Uma performance
melhor ajuda a escalar
com menos recursos

Precisamos fazer I/O
de outra maneira

Latência de I/O

Latência de I/O
L1 3 ciclos

Latência de I/O
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos

Latência de I/O
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos
RAM 250 ciclos

Latência de I/O
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos
RAM 250 ciclos

Disco 41.000.000 ciclos

Latência de I/O
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos
RAM 250 ciclos

Disco 41.000.000 ciclos
Re...

Latência de I/O
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos
RAM 250 ciclos

Disco 41.000.000 ciclos
Re...

I/O não bloqueante

I/O não bloqueante
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos
RAM 250 ciclos

I/O não bloqueante
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos
RAM 250 ciclos
I/O bloqueante

I/O não bloqueante
L1 3 ciclos
L2 14 ciclos
RAM 250 ciclos
I/O bloqueante
Disco 41.0...

Infraestrutura não bloqueante, puramente
baseada em eventos, para desenvolver
software de alta concorrência

Servidor TCP simples
em NodeJS

O código acima faz com que a execução
retorne imediatamente ao event loop

Por que já não
faziamos dessa forma ?

POSIX Assync I/O não
suportado por todos
os S.Os

POSIX Assync I/O não
suportado por todos
os S.Os

libmysql_client não
permite query async

Filosoﬁa do NodeJS

Filosoﬁa do NodeJS

Todo I/O deveria ser feito desta forma

Para qualquer
operação que acesse o
disco ou a rede deve
existir um callback

Arquitetura
Javascript Node standard library

C Node Bindings

thread event
...

Pilha de execução

ev_loop()

I/O em disco (bloqueante)

Pilha de execução

socket_readdable(1)

ev_loop()

I/O em disco (bloqueante)

Pilha de execução

http_parse(1)

socket_readdable(1)

ev_loop()

I/O em disco (bloqueant...

Pilha de execução

load(“index.html”)

http_parse(1)

socket_readdable(1)

ev_loop()

...

Pilha de execução

http_parse(1)

socket_readdable(1)

ev_loop()

I/O em disco (bloqueant...

Pilha de execução

socket_readdable(1)

ev_loop()

I/O em disco (bloqueante)

Pilha de execução

ev_loop()

I/O em disco (bloqueante)

Pilha de execução

ev_loop()

I/O em RAM (não bloqueante)

Pilha de execução

socket_readdable(2)

ev_loop()

I/O em RAM (não bloqueante)

Pilha de execução

http_parse(2)

socket_readdable(2)

ev_loop()

I/O em RAM (não bloquea...

Pilha de execução

http_respond(2)

http_parse(2)

socket_readdable(2)

ev_loop()

...

Pilha de execução

http_parse(2)

socket_readdable(2)

ev_loop()

I/O em RAM (não bloquea...

Pilha de execução

socket_readdable(2)

ev_loop()

I/O em RAM (não bloqueante)

Pilha de execução

ev_loop()

I/O em RAM (não bloqueante)

Pilha de execução

ev_loop()

Arquivo carregou do disco

Pilha de execução

file_loaded()

ev_loop()

Arquivo carregou do disco

Pilha de execução

http_respond(1)

file_loaded()

ev_loop()

Arquivo carregou do disco

Pilha de execução

file_loaded()

ev_loop()

Arquivo carregou do disco

Pilha de execução

ev_loop()

Arquivo carregou do disco

Arquitetura Web

Arquitetura Web

Nginx

Arquitetura Web

Nginx

Ruby Ruby Ruby Ruby Ruby
or or or ...

Arquitetura Web

Nginx

Ruby Ruby Ruby Ruby Ruby
or or or ...

Arquitetura Web

Nginx

Arquitetura Web

Nginx

NodeJS

Arquitetura Web

NodeJS

Arquitetura Web

NodeJS

Quando NodeJS estiver bem maduro, a
idéia de Ryan é que ele seja a porta de
...

http://tjholowaychuk.com/post/543953703/express-vs-sinatra-benchmarks

http://tjholowaychuk.com/post/543953703/express-vs-sinatra-benchmarks

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#simplicidade

Produtividade do
programador mais que
performance da
tecnologia

Don’t Repeat Yourself

Conﬁgurações
Properties
XML YAML

Conﬁgurações
Properties
XML YAML
JSON

Transporte

Conﬁgurações

JSON

Conﬁgurações

JSON

Conﬁgurações

JSON

Transporte

Conﬁgurações

Javascript Object Notation

Transporte

Server Side

Java Ruby Python PHP

Server Side

Java Ruby Python PHP

Client Side

JavaScript

Server Side

JavaScript

Server Side

JavaScript

Server Side

JavaScript

Client Side

#ecossistema

Sinatra detected !

Test driven development
#vows - http://vowsjs.org/

Test driven development

Test driven development
#http://github.com/visionmedia/expresso/

#surpresa

Obrigado !!!
Emerson Macedo
@emerleite
http://nodecasts.org
http://codiﬁcando.com

Referências
http://www.internetworldstats.com/emarketing.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Event_loop
http://lse.sourceforg...

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