如何在 Ubuntu 16.04 上设置用于生产的 Node.js 应用程序

介绍

Node.js 是用于构建服务器端和网络应用程序的开源 JavaScript 运行时环境。该平台在 Linux、MacOS、FreeBSD 和 Windows 上运行。 Node.js 应用程序可以在命令行运行，但我们将专注于将它们作为服务运行，以便它们在重启或失败时自动重启，并可以安全地用于生产环境。

在本教程中，我们将介绍在单个 Ubuntu 16.04 服务器上设置生产就绪的 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对该应用程序的安全访问。 Nginx 服务器将提供 HTTPS，使用 Let's Encrypt 提供的免费证书。

先决条件

本指南假定您具备以下条件：

• 一台 Ubuntu 16.04 服务器，配置了具有 sudo 权限的非根用户，如 Ubuntu 16.04 初始服务器设置指南中所述。
• 指向您服务器的公共 IP 的域名，始终如 example.com 所示。
• 已安装 Nginx，在如何在 Ubuntu 16.04 上安装 Nginx 中介绍
• 使用 Let's Encrypt 证书为 Nginx 配置 SSL。如何在 Ubuntu 16.04 上使用 Let's Encrypt 保护 Nginx 将引导您完成整个过程。

当您完成先决条件后，您将拥有一个服务默认 Nginx 占位符页面的服务器，网址为 https://example.com/。

让我们开始在您的服务器上安装 Node.js 运行时。

第 1 步 — 安装 Node.js

我们将使用 NodeSource 包存档安装最新的 Node.js LTS 版本。

首先，您需要安装 NodeSource PPA 才能访问其内容。确保您位于主目录中，并使用 curl 检索 Node.js 16.x 存档的安装脚本：

cd ~
curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_16.x -o nodesource_setup.sh

您可以使用 nano（或您喜欢的文本编辑器）检查此脚本的内容：

nano nodesource_setup.sh

然后在sudo下运行脚本：

sudo bash nodesource_setup.sh

PPA 将添加到您的配置中，您的本地包缓存将自动更新。从 nodesource 运行安装脚本后，您可以按照与上面相同的方式安装 Node.js 包：

sudo apt-get install nodejs

nodejs 包包含 node 二进制文件以及 npm，因此您无需单独安装 npm .但是，为了使某些 npm 包能够正常工作（例如那些需要从源代码编译代码的包），您需要安装 build-essential 包：

sudo apt-get install build-essential

Node.js 运行时现已安装，并准备好运行应用程序。让我们编写一个 Node.js 应用程序。

第 2 步 — 创建 Node.js 应用程序

我们将编写一个 Hello World 应用程序，它会向任何 HTTP 请求返回“Hello World”。这是一个示例应用程序，可帮助您设置 Node.js，您可以将其替换为您自己的应用程序——只需确保修改应用程序以侦听适当的 IP 地址和端口即可。

你好世界代码

首先，创建并打开您的 Node.js 应用程序进行编辑。对于本教程，我们将使用 nano 来编辑一个名为 hello.js 的示例应用程序：

cd ~
nano hello.js

将以下代码插入文件中。如果需要，您可以在两个位置替换突出显示的端口 8080（确保使用非管理端口，即 1024 或更高）：

#!/usr/bin/env nodejs
var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello World\n');
}).listen(8080, 'localhost');
console.log('Server running at http://localhost:8080/');

现在保存并退出。

此 Node.js 应用程序侦听指定地址 (localhost) 和端口 (8080)，并返回 \Hello World 和 200 HTTP 成功代码。由于我们正在监听本地主机，因此远程客户端将无法连接到我们的应用程序。

测试应用

为了测试您的应用程序，请使用 chmod 将 hello.js 设置为可执行文件：

chmod +x ./hello.js

然后像这样运行它：

./hello.js

Output
Server running at http://localhost:8080/

注意：以这种方式运行 Node.js 应用程序将阻止其他命令，直到应用程序通过按 Ctrl-C 被终止。

为了测试应用程序，在您的服务器上打开另一个终端会话，并使用 curl 连接到本地主机：

curl http://localhost:8080

如果您看到以下输出，则应用程序正常工作并侦听正确的地址和端口：

Output
Hello World

如果您没有看到正确的输出，请确保您的 Node.js 应用程序正在运行，并配置为侦听正确的地址和端口。

一旦你确定它正在工作，切换回你的另一个终端并通过按 Ctrl+C 终止 Node.js 应用程序（如果你还没有）。

第 3 步 — 安装 PM2

现在我们将安装 PM2，它是 Node.js 应用程序的进程管理器。 PM2 提供了一种简单的方法来管理和守护应用程序（将它们作为服务在后台运行）。

我们将使用 npm，一个随 Node.js 安装的 Node 模块的包管理器，在我们的服务器上安装 PM2。使用此命令安装 PM2：

sudo npm install -g pm2

-g 选项告诉 npm 安装模块 globally，以便它在系统范围内可用。

第 4 步 — 使用 PM2 管理应用程序

我们将介绍 PM2 的一些基本用途。

开始申请

您要做的第一件事是使用 pm2 start 命令在后台运行您的应用程序 hello.js：

pm2 start hello.js

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

Output
[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.
┌─────┬──────────┬─────────────┬─────────┬─────────┬──────────┬────────┬──────┬───────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐
│ id  │ name     │ namespace   │ version │ mode    │ pid      │ uptime │ ↺    │ status    │ cpu      │ mem      │ user     │ watching │
├─────┼──────────┼─────────────┼─────────┼─────────┼──────────┼────────┼──────┼───────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤
│ 0   │ hello    │ default     │ N/A     │ fork    │ 13734    │ 0s     │ 0    │ online    │ 0%       │ 25.0mb   │ sammy    │ disabled │
└─────┴──────────┴─────────────┴─────────┴─────────┴──────────┴────────┴──────┴───────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘

如您所见，PM2 自动分配一个名称（基于文件名，没有 .js 扩展名）和一个 PM2 id。 PM2 还维护其他信息，例如进程的 PID、当前状态和内存使用情况。

如果应用程序崩溃或被杀死，在 PM2 下运行的应用程序将自动重新启动，但需要采取额外的步骤让应用程序在系统启动时启动（引导或重新启动）。幸运的是，PM2 提供了一种简单的方法来执行此操作，即 startup 子命令。

startup 子命令生成并配置启动脚本以在服务器启动时启动 PM2 及其托管进程：

pm2 startup systemd

结果输出的最后一行将包含一个必须以超级用户权限运行的命令：

Output
[PM2] Init System found: systemd
[PM2] You have to run this command as root. Execute the following command:
sudo env PATH=$PATH:/usr/bin /usr/lib/node_modules/pm2/bin/pm2 startup systemd -u sammy --hp /home/sammy

运行生成的命令（类似于上面突出显示的输出，但使用您的用户名而不是 sammy）以将 PM2 设置为在启动时启动（使用您的命令自己的输出）：

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

这将创建一个 systemd 单元，它在启动时为您的用户运行 pm2。这个 pm2 实例反过来运行 hello.js。您可以使用 systemctl 检查 systemd 单元的状态：

systemctl status pm2-sammy

有关 systemd 的详细概述，请参阅 Systemd Essentials：使用服务、单元和日志。

其他 PM2 用法（可选）

PM2 提供了许多子命令，允许您管理或查找有关您的应用程序的信息。请注意，在不带任何参数的情况下运行 pm2 将显示一个帮助页面，包括示例用法，该页面比本教程的这一部分更详细地介绍了 PM2 的用法。

使用此命令停止应用程序（指定 PM2 App name 或 id）：

pm2 stop app_name_or_id

使用此命令重新启动应用程序（指定 PM2 App name 或 id）：

pm2 restart app_name_or_id

当前由 PM2 管理的应用程序列表也可以使用 list 子命令查找：

pm2 list

可以使用 info 子命令（指定 PM2 App name 或 id）找到有关特定应用程序的更多信息：

pm2 info example

可以使用 monit 子命令启动 PM2 进程监视器。这会显示应用程序状态、CPU 和内存使用情况：

pm2 monit

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

第 5 步 — 将 Nginx 设置为反向代理服务器

现在您的应用程序正在运行并在本地主机上侦听，您需要为您的用户设置一种访问它的方式。为此，我们将设置 Nginx Web 服务器作为反向代理。

在先决条件教程中，我们在 /etc/nginx/sites-available/default 文件中设置 Nginx 配置。打开文件进行编辑：

sudo nano /etc/nginx/sites-available/default

在 server 块中，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侦听不同的端口，请将突出显示的部分更新为正确的端口号。

. . .
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080;
        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;
    }
}

这会将服务器配置为响应其根目录中的请求。假设我们的服务器在 example.com 可用，通过网络浏览器访问 https://example.com/ 会将请求发送到 hello.js，在本地主机上侦听端口 8080。

您可以将其他 location 块添加到同一服务器块，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 8081 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 http://example.com/app2：

    location /app2 {
        proxy_pass http://localhost:8081;
        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;
    }

为应用程序添加位置块后，保存并退出。

通过键入以下内容确保您没有引入任何语法错误：

sudo nginx -t

接下来，重启 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 配置正确，您现在应该能够通过 Nginx 反向代理访问您的应用程序。通过访问您服务器的 URL（其公共 IP 地址或域名）来尝试一下。

结论

恭喜！现在，您的 Node.js 应用程序在 Ubuntu 16.04 服务器上的 Nginx 反向代理后面运行。这种反向代理设置非常灵活，可以让您的用户访问您想要共享的其他应用程序或静态 Web 内容。祝您的 Node.js 开发顺利。