Node.js + worker_threads怎么实现多线程
这篇文章主要介绍“Node.js + worker_threads怎么实现多线程”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“Node.js + worker_threads怎么实现多线程”文章能帮助大家解决问题。
通常情况下,Node.js
被认为是单线程。由主线程去按照编码顺序一步步执行程序代码,一旦遇到同步代码阻塞,主线程就会被占用,后续的程序代码的执行都会被卡住。没错Node.js
的单线程指的是主线程是"单线程"。
为了解决单线程带来的问题,本文的主角worker_threads
出现了。worker_threads
首次在Node.js v10.5.0
作为实验性功能出现,需要命令行带上--experimental-worker
才能使用。直到v12.11.0
稳定版才能正式使用。
本文将会介绍worker_threads
的使用方式,以及利用worker_threads
执行斐波那契数列作为实践例子。
阅读并食用本文,需要先具备:
安装了 Node.js v12.11.0
及以上版本
掌握 JavaScript 同步和异步编程的基础知识
掌握 Node.js 的工作原理
worker_threads 介绍worker_threads
模块允许使用并行执行 JavaScript 的线程。
工作线程对于执行 CPU 密集型的 JavaScript 操作很有用。 它们对 I/O 密集型的工作帮助不大。 Node.js 内置的异步 I/O 操作比工作线程更高效。
与 child_process
或 cluster
不同,worker_threads
可以共享内存。 它们通过传输 ArrayBuffer
实例或共享 SharedArrayBuffer
实例来实现。
由于以下特性,worker_threads
已被证明是充分利用CPU性能的最佳解决方案:
它们运行具有多个线程的单个进程。
每个线程执行一个事件循环。
每个线程运行单个 JS 引擎实例。
每个线程执行单个 Nodejs 实例。
worker_threads 如何工作worker_threads
通过执行主线程
指定的脚本文件
来工作。每个线程都在与其他线程隔离的情况下执行。但是,这些线程可以通过消息通道来回传递消息。
主线程
使用worker.postMessage()
函数使用消息通道,而工作线程
使用parentPort.postMessage()
函数。
通过官方示例代码加强了解:
const{Worker,isMainThread,parentPort,workerData}=require('worker_threads');if(isMainThread){module.exports=functionparseJSAsync(script){returnnewPromise((resolve,reject)=>{constworker=newWorker(__filename,{workerData:script});worker.on('message',resolve);worker.on('error',reject);worker.on('exit',(code)=>{if(code!==0)reject(newError(`Workerstoppedwithexitcode${code}`));});});};}else{const{parse}=require('some-js-parsing-library');constscript=workerData;parentPort.postMessage(parse(script));}
上述代码主线程
与工作线程
都使用同一份文件作为执行脚本(__filename
为当前执行文件路径),通过isMainThread
来区分主线程
与工作线程
运行时逻辑。当模块对外暴露方法parseJSAsync
被调用时候,都将会衍生子工作线程去执行调用parse
函数。
在本节使用具体例子介绍worker_threads
的使用
创建工作线程
脚本文件workerExample.js
:
const{workerData,parentPort}=require('worker_threads')parentPort.postMessage({welcome:workerData})
创建主线程
脚本文件main.js
:
const{Worker}=require('worker_threads')construnWorker=(workerData)=>{returnnewPromise((resolve,reject)=>{//引入workerExample.js`工作线程`脚本文件constworker=newWorker('./workerExample.js',{workerData});worker.on('message',resolve);worker.on('error',reject);worker.on('exit',(code)=>{if(code!==0)reject(newError(`stoppedwith${code}exitcode`));})})}constmain=async()=>{constresult=awaitrunWorker('helloworkerthreads')console.log(result);}main().catch(err=>console.error(err))
控制台命令行执行:
nodemain.js
输出:
{welcome:'helloworkerthreads'}worker_threads 运算斐波那契数列
在本节中,让我们看一下 CPU 密集型示例,生成斐波那契数列。
如果在没有工作线程的情况下完成此任务,则会随着nth
期限的增加而阻塞主线程。
创建工作线程
脚本文件worker.js
const{parentPort,workerData}=require("worker_threads");parentPort.postMessage(getFibonacciNumber(workerData.num))functiongetFibonacciNumber(num){if(num===0){return0;}elseif(num===1){return1;}else{returngetFibonacciNumber(num-1)+getFibonacciNumber(num-2);}}
创建主线程
脚本文件main.js
:
const{Worker}=require("worker_threads");letnumber=30;constworker=newWorker("./worker.js",{workerData:{num:number}});worker.once("message",result=>{console.log(`${number}thFibonacciResult:${result}`);});worker.on("error",error=>{console.log(error);});worker.on("exit",exitCode=>{console.log(`Itexitedwithcode${exitCode}`);})console.log("Executioninmainthread");
控制台命令行执行:
nodemain.js
输出:
Executioninmainthread30thFibonacciResult:832040Itexitedwithcode0
在main.js
文件中,我们从类的实例创建一个工作线程,Worker
正如我们在前面的示例中看到的那样。
为了得到结果,我们监听 3 个事件,
message
响应工作线程
发出消息。
exit
在工作线程
停止执行的情况下触发的事件。
error
发生错误时触发。
我们在最后一行main.js
,
console.log("Executioninmainthread");
通过控制台的输出可得,主线程
并没有被斐波那契数列运算执行而阻塞。
因此,只要在工作线程
中处理 CPU 密集型任务,我们就可以继续处理其他任务而不必担心阻塞主线程。
关于“Node.js + worker_threads怎么实现多线程”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识,可以关注亿速云行业资讯频道,小编每天都会为大家更新不同的知识点。
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