随着互联网技术的深入发展和广泛应用,越来越多的网站面临高并发访问的压力。保证高并发Web系统的高效性和稳定性是当今Web技术中的重要课题。传统的方法主要通过负载均衡、缓存、集群等后端架构来提升其并发处理能力,而对于HTTP服务器本身性能并没有太大的提升。Node.js技术是当今最热门的服务器端技术。它在保持与传统技术兼容的情况下,采用基于事件驱动的异步I/O模型,极大地提高了HTTP服务器的并发性能。因此,研究基于Node.js的高并发Web系统有着重要的现实意义。本文分析了高并发Web系统面临的挑战,从一些大型高并发网站架构入手,总结现有的高并发解决方案。接着,研究了Node.js的组织架构和工作原理,将Node.js的I/O模型与传统I/O模型进行对比,详述了多线程多进程模型的弊端以及Node.js的核心技术——基于事件驱动的异步I/O模型,并分析该模型在高并发、高负载环境下的性能优势。由于Node.js原生是单线程的工作模式,为了利用服务器多核的优势,本文在深入研究各种Node.js多核方案的基础上,设计了一种简单、高效的Node.js多核并行框架,并基于该框架实现了Node.js多核HTTP服务器。该服务器不仅发挥了Node.js模型在高并发以及I/O性能方面的优势,而且解决了由于Node.js单线程导致的多核CPU利用率的问题,使得HTTP服务器的并发性能得到极大地提升。为了与实际应用相结合,本文设计并实现了一个基于Node.js的微博系统。首先,提出该系统的总体架构。然后,基于MongoDB设计了数据模式,实现了数据的持久化存储。接着,利用Redis设计了分层的缓存层,实现数据在内存级存储。还引入并实现了RabbitMQ消息队列,降低了HTTP服务器的压力,提高吞吐量。最后,本文在真实环境中对该系统进行了测试,并与传统实现进行对比,证明了Node.js更为适合高并发Web系统。