Node.js 因單執行緒而聞名，利用事件循環有效處理非同步操作。然而，處理 CPU 密集型任務或利用多個 CPU 核心需要更進階的方法：工作執行緒 和 叢集。本文深入探討這些技術，提供清晰的解釋和可以直接使用的實用程式碼範例。
1。概述：為什麼要使用工作線程和叢集？
這兩種技術都解決了可擴展性和性能，但它們有所不同：
2。事件循環與多執行緒的需求
Node.js 中的 事件循環 是單執行緒的。雖然它非常適合 I/O 密集型任務，但它很難處理 CPU 密集型操作，例如影像處理、加密或複雜計算。如果沒有多線程，這些操作會阻塞事件循環，從而影響效能。
3。 Node.js 中的工作執行緒
工作執行緒允許我們在多個執行緒上執行 JavaScript 程式碼，防止主執行緒被阻塞。
範例：使用工作執行緒進行影像壓縮
此範例示範如何使用工作執行緒來壓縮映像而不阻塞主事件循環。
第1步：安裝sharp進行影像處理。
第 2 步：建立 image-worker.js（工作代碼）。
第3步：主執行緒使用worker_threads中的Worker。
如何運作
4。 Node.js 中的叢集
叢集涉及產生 Node.js 進程的多個實例，利用所有可用的 CPU 核心。這在高流量網路伺服器中特別有用。
範例：使用叢集的簡單 HTTP 伺服器
此範例顯示如何使用 cluster 模組建立可擴充的 HTTP 伺服器。
如何運作
5。工作執行緒或叢集之間的通訊
工人溝通（Pub/Sub 模式）
工作執行緒與主執行緒透過訊息傳遞進行通訊－類似Pub/Sub模型。在上面的映像壓縮範例中，工作執行緒使用parentPort.postMessage()將狀態更新傳送到主執行緒。
您可以使用 Redis Pub/Sub 或 訊息佇列（如 RabbitMQ）在叢集或執行緒之間進行更進階的通訊。
6。何時使用工作線程與集群？
| Aspect | Worker Threads | Clustering |
|---|---|---|
| Use case | CPU-intensive tasks | High-traffic applications |
| Execution | Runs within a single process | Spawns multiple processes |
| Performance | Avoids blocking the event loop | Utilizes multiple CPU cores |
| Communication | Message passing between threads | Message passing between processes |
| Fault Tolerance | Limited to process-level recovery | Can restart individual processes |
使用範例
7。使用工作執行緒和叢集的最佳實踐
8。結論
工作執行緒和叢集都是強大的工具，可以提高Node.js應用程式中效能和可擴充性。工作執行緒最適合CPU 密集型任務，而不會阻塞事件循環，而叢集允許您跨多個 CPU 核心等級擴展 Web 伺服器。
透過了解差異並為您的用例選擇正確的方法，您可以顯著提高應用程式的吞吐量和彈性。
以上是掌握 Node.js 效能：釋放工作執行緒與叢集的力量 — Hoai Nho的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
