如何在 Ubuntu 18.04 上为生产环境设置 Node.js 应用程序

标签：Node http PM2 pm2 应用程序 js 18.04

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简介

Node.js 是一个用于构建服务器端和网络应用程序的开源 JavaScript 运行环境。该平台可在 Linux、macOS、FreeBSD 和 Windows 上运行。虽然你可以在命令行上运行 Node.js 应用程序，但本教程将专注于将它们作为服务运行。这意味着它们将在重新启动或失败时重新启动，并且可以安全地在生产环境中使用。

在本教程中，你将在单个 Ubuntu 18.04 服务器上设置一个适用于生产的 Node.js 环境。该服务器将运行由 PM2 管理的 Node.js 应用程序，并通过 Nginx 反向代理为用户提供安全访问该应用程序。Nginx 服务器将使用由 Let’s Encrypt 提供的免费证书提供 HTTPS。

先决条件

本指南假设你已经具备以下条件：

• 一个 Ubuntu 18.04 服务器设置，如《Ubuntu 18.04 服务器初始设置指南》中所述。你应该拥有一个具有 sudo 权限的非 root 用户和一个活跃的防火墙。
• 一个指向服务器公共 IP 的域名。本教程将始终使用域名 example.com。
• 已安装 Nginx，如《在 Ubuntu 18.04 上安装 Nginx》中所述。
• 已配置 Nginx 使用 Let’s Encrypt 证书进行 SSL。《在 Ubuntu 18.04 上使用 Let’s Encrypt 保护 Nginx》将指导你完成该过程。

完成先决条件后，你将拥有一个服务器，在 https://example.com/ 上为你的域名提供默认占位页面。

步骤 1 — 安装 Node.js

让我们从安装最新的 LTS 版本的 Node.js 开始，使用 NodeSource 软件包存档。

首先，安装 NodeSource PPA 以获取其内容。确保你在你的主目录中，并使用 curl 检索 Node.js 8.x 存档的安装脚本：

cd ~
curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x -o nodesource_setup.sh

你可以使用 nano 或你喜欢的文本编辑器检查此脚本的内容：

nano nodesource_setup.sh

检查完脚本后，在 sudo 下运行它：

sudo bash nodesource_setup.sh

PPA 将被添加到你的配置中，并且你的本地软件包缓存将自动更新。在 Nodesource 运行设置脚本后，你可以安装 Node.js 软件包：

sudo apt install nodejs

要检查这些初始步骤后安装的 Node.js 版本，输入：

nodejs -v

v8.11.3

nodejs 软件包包含 nodejs 二进制文件以及 npm，一个用于 Node 模块的包管理器，因此你无需单独安装 npm。

npm 使用你的主目录中的配置文件来跟踪更新。第一次运行 npm 时将创建该文件。执行此命令以验证 npm 已安装并创建配置文件：

npm -v

5.6.0

为了使一些需要从源代码编译的 npm 包工作（例如那些需要编译代码的包），你需要安装 build-essential 软件包：

sudo apt install build-essential

现在，你已经具备了处理需要从源代码编译的 npm 包所需的工具。

安装了 Node.js 运行时环境后，让我们继续编写一个 Node.js 应用程序。

步骤 2 — 创建一个 Node.js 应用程序

让我们编写一个返回 “Hello World” 的 Hello World 应用程序，以响应任何 HTTP 请求。这个示例应用程序将帮助你设置 Node.js。你可以用自己的应用程序替换它，只需确保修改你的应用程序以侦听适当的 IP 地址和端口。

首先，让我们创建一个名为 hello.js 的示例应用程序：

cd ~
nano hello.js

将以下代码插入文件：

const http = require('http');

const hostname = 'localhost';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello World!\n');
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

保存文件并退出编辑器。

这个 Node.js 应用程序侦听指定的地址（localhost）和端口（3000），并以 200 HTTP 成功代码返回 “Hello World!”。由于我们在 localhost 上侦听，远程客户端将无法连接到我们的应用程序。

要测试你的应用程序，输入：

node hello.js

你将看到以下输出：

Server running at http://localhost:3000/

要测试应用程序，在服务器上的另一个终端会话中，使用 curl 连接到 localhost：

[environment second]
curl http://localhost:3000

如果你看到以下输出，则表示应用程序正常工作并侦听在正确的地址和端口上：

[environment second]
Hello World!

如果你没有看到预期的输出，请确保你的 Node.js 应用程序正在运行并配置为侦听正确的地址和端口。

一旦确定它正常工作，通过按 CTRL+C 杀死应用程序（如果你还没有这样做）。

步骤 3 — 安装 PM2

接下来让我们安装 PM2，一个用于 Node.js 应用程序的进程管理器。PM2 可以将应用程序守护化，使其作为服务在后台运行。

使用 npm 在服务器上安装最新版本的 PM2：

sudo npm install pm2@latest -g

-g 选项告诉 npm 在全局范围内安装该模块，以便系统范围内可用。

首先使用 pm2 start 命令在后台运行你的应用程序 hello.js：

pm2 start hello.js

这也会将你的应用程序添加到 PM2 的进程列表中，每次启动应用程序时都会输出该列表：

[PM2] Spawning PM2 daemon with pm2_home=/home/sammy/.pm2
[PM2] PM2 Successfully daemonized
[PM2] Starting /home/sammy/hello.js in fork_mode (1 instance)
[PM2] Done.
┌──────────┬────┬──────┬──────┬────────┬─────────┬────────┬─────┬───────────┬───────┬──────────┐
│ App name │ id │ mode │ pid  │ status │ restart │ uptime │ cpu │ mem       │ user  │ watching │
├──────────┼────┼──────┼──────┼────────┼─────────┼────────┼─────┼───────────┼───────┼──────────┤
│ hello    │ 0  │ fork │ 1338 │ online │ 0       │ 0s     │ 0%  │ 23.0 MB   │ sammy │ disabled │
└──────────┴────┴──────┴──────┴────────┴─────────┴────────┴─────┴───────────┴───────┴──────────┘
 Use `pm2 show <id|name>` to get more details about an app

如你所见，PM2 自动分配了一个 App name（基于文件名，不包括 .js 扩展名）和一个 PM2 id。PM2 还维护其他信息，如进程的 PID、当前状态和内存使用情况。

在 PM2 下运行的应用程序如果崩溃或被终止，将会自动重新启动，但我们可以采取额外的步骤，使用 startup 子命令使应用程序在系统启动时启动。该子命令生成并配置一个启动脚本，在服务器启动时启动 PM2 及其管理的进程：

pm2 startup systemd

结果输出的最后一行将包括一个需要以超级用户权限运行的命令，以设置 PM2 在启动时启动：

[PM2] Init System found: systemd
[PM2] To setup the Startup Script, copy/paste the following command:
sudo env PATH=$PATH:/usr/bin /usr/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 startup systemd -u sammy --hp /home/sammy

用输出中的命令运行，将你的用户名替换为 sammy：

sudo env PATH=$PATH:/usr/bin /usr/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 startup systemd -u sammy --hp /home/sammy

作为额外步骤，我们可以保存 PM2 进程列表及其对应的环境：

pm2 save

现在你已经创建了一个在启动时为你的用户运行 pm2 的 systemd unit。这个 pm2 实例又运行着 hello.js。

使用 systemctl 启动服务：

sudo systemctl start pm2-sammy

检查 systemd unit 的状态：

systemctl status pm2-sammy

有关 systemd 的详细概述，请参阅《Systemd Essentials: Working with Services, Units, and the Journal》。

除了我们已经介绍的内容，PM2 还提供许多子命令，允许你管理或查找关于你的应用程序的信息。

使用以下命令停止一个应用程序（指定 PM2 的 App name 或 id）：

pm2 stop app_name_or_id

重新启动一个应用程序：

pm2 restart app_name_or_id

列出当前由 PM2 管理的应用程序：

pm2 list

使用应用程序的 App name 获取有关特定应用程序的信息：

pm2 info app_name

使用 monit 子命令可以查看 PM2 进程监视器。这会显示应用程序的状态、CPU 和内存使用情况：

pm2 monit

请注意，运行 pm2 而不带任何参数也会显示一个带有示例用法的帮助页面。

现在你的 Node.js 应用程序正在运行并由 PM2 管理，让我们设置反向代理。

步骤 4 —— 设置 Nginx 作为反向代理服务器

您的应用程序正在运行并在 localhost 上监听，但您需要设置一种方式让用户访问它。我们将设置 Nginx web 服务器作为反向代理来实现这一目的。

在先决条件教程中，您在 /etc/nginx/sites-available/example.com 文件中设置了您的 Nginx 配置。打开此文件进行编辑：

sudo nano /etc/nginx/sites-available/example.com

在 server 块内，您应该有一个现有的 location / 块。用以下配置替换该块的内容。如果您的应用程序设置为监听不同的端口，请将突出显示的部分更新为正确的端口号：

server {
...
    location / {
        proxy_pass http://localhost:3000;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
...
}

这将配置服务器以响应其根目录的请求。假设我们的服务器可在 example.com 上访问，通过 web 浏览器访问 https://example.com/ 将会将请求发送到在 localhost 上监听端口 3000 的 hello.js。

您可以向同一服务器块添加额外的 location 块，以提供对同一服务器上其他应用程序的访问。例如，如果您还在端口 3001 上运行另一个 Node.js 应用程序，您可以添加此位置块，以允许通过 https://example.com/app2 访问它：

server {
...
    location /app2 {
        proxy_pass http://localhost:3001;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
...
}

添加完应用程序的位置块后，保存文件并退出编辑器。

通过输入以下命令，确保您没有引入任何语法错误：

sudo nginx -t

重新启动 Nginx：

sudo systemctl restart nginx

假设您的 Node.js 应用程序正在运行，并且您的应用程序和 Nginx 配置是正确的，现在您应该能够通过 Nginx 反向代理访问您的应用程序。尝试通过访问服务器的 URL（其公共 IP 地址或域名）来测试。

结论

恭喜！您现在已经在 Ubuntu 18.04 服务器上将您的 Node.js 应用程序运行在 Nginx 反向代理后面。这种反向代理设置足够灵活，可以让您的用户访问其他应用程序或您想要共享的静态 web 内容。

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