Ubuntu 上 Node.js 性能优化实操指南
一 系统层优化
- 提升文件描述符上限：编辑 /etc/security/limits.conf，为运行 Node 的用户添加如
* soft nofile 65535、* hard nofile 65535，保存后重登或重启生效；运行时可用 ulimit -n 校验。高并发服务需要足够的文件描述符以支撑大量连接与文件/套接字。
- 优化网络与端口：编辑 /etc/sysctl.conf，建议值如
net.core.somaxconn = 4096、net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096、net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535、net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1、net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30，执行 sudo sysctl -p 使配置生效，以提升连接队列与端口复用能力。
- 存储与基础硬件：优先使用 SSD/NVMe，并合理配置 内存（RAM）；I/O 密集与大数据集场景受益明显。
- 进程管理与反向代理：使用 PM2 进行进程守护与集群编排；前置 Nginx 作为反向代理与静态资源服务，可提升吞吐与安全。
二 运行时与多核利用
- 使用最新稳定版 Node.js：通过 NVM 安装与切换版本，及时获得性能修复与优化。
- 多进程充分利用多核：使用 Cluster 模块或 PM2 集群模式（如
pm2 start app.js -i max）启动与 CPU 核心数相当的 Worker，分摊负载、提升并发。
- 内存与 GC 调优：通过环境变量设置 V8 老生代上限，例如
NODE_OPTIONS=--max-old-space-size=4096（单位 MB）；V8 默认老生代上限约为 1.5 GB，在内存充足且存在大对象/大文件处理时可适度上调，但务必结合监控与压测，避免掩盖内存泄漏。
- 计算密集任务卸载：将 CPU 密集型任务放到 Worker Threads 或 child_process 执行，避免阻塞事件循环，保持服务响应性。
三 代码与应用层优化
- 坚持异步非阻塞：优先使用 Promise/async-await、I/O 异步 API，避免 fs.readFileSync 等同步阻塞；对海量数据处理使用 Streams 以控制内存占用。
- 控制并发与背压：对外部调用/数据库访问使用并发限制器（如 p-limit），并在流式处理中正确处理 背压，防止生产者速度远超消费者导致内存暴涨。
- 缓存与数据库：对热点数据使用 Redis/Memcached 或 HTTP 缓存头；数据库侧建立合适 索引、使用 连接池、批量操作与合理分页，降低查询与连接开销。
- 依赖与打包：移除未使用依赖，选择更轻量的库（如 fast-json-stringify 替代部分场景的
JSON.stringify），减少安装体积与运行时开销。
四 监控 诊断与压测闭环
- 内置与命令行分析：使用 node --inspect 进行调试、node --prof 采集 CPU 性能数据，结合 Chrome DevTools/分析工具定位热点函数与调用栈。
- 内存观测与泄漏排查：在代码中定期输出 process.memoryUsage()，必要时生成 heapdump 并用 Chrome DevTools 分析；对疑似泄漏对象、闭包、定时器与事件监听器进行清理与隔离验证。
- 线上监控与可视化：接入 New Relic/Datadog 等 APM，或自建 Prometheus + Grafana 面板，持续跟踪 HTTP 延迟、吞吐、事件循环延迟、内存与 GC 等关键指标。
- 压测与容量评估：以真实流量模型进行压测（如 autocannon/wrk），逐步增加并发，观察 P95/P99 延迟、吞吐、错误率与内存曲线，据此调整 Worker 数量、连接池大小、缓存策略 与 内存上限，形成可复现的优化基线。