淺析Node.js使用worker_threads多執行緒進行平行處理
如何使用 Node.js 進行平行處理?以下這篇文章就來跟大家介紹一下使用 Node 多執行緒進行平行處理的方法,希望對大家有幫助!
很多人似乎都無法理解單執行緒 NodeJS 是如何與多執行緒後端競爭的。
要找出原因,我們必須了解 Nodejs 是單執行緒的真正意義。
JavaScript 本身最初是為了做一些簡單的事情而創建的,例如驗證表單、做出回應等,直到2009 年,Node.js 的創建者Ryan Dahl 才使使用JavaScript 編寫伺服器端程式碼成為可能。
支援多執行緒的伺服器端語言具有各種結構和構造,用於在執行緒和其他面向執行緒的特性之間同步。
支援這些東西意味著 JavaScript 需要改變整個語言,而這也違背了javascript締造者的想法。因此,為了讓純 JavaScript 支援多線程,Dahl 必須創建解決方法。讓我們來看看吧!
Node.js 是如何運作的?
Node.js 使用兩個執行緒:由事件循環處理的主執行緒和工作執行緒池的幾個輔助執行緒。
事件循環Node.js 處理非阻塞I/O 操作的機制-儘管JavaScript 是單執行緒處理的-當有可能的時候,它們會將操作轉移到系統內核中去。當 JavaScript 操作阻塞執行緒時,事件循環也被阻塞。
工作池是一種執行模型,它產生和處理單獨的線程,然後同步執行任務並將結果傳回給事件循環。然後事件循環使用所述結果執行提供的回調。
基本上,工作池處理非同步 I/O 操作-主要是與系統磁碟和網路的交互作用。有些模組使用開箱即用的工作池,例如 fs(I/O-heavy)或 crypto(CPU-heavy)。工作池是在 libuv 中實現的,當 Node 需要在 JavaScript 和 C 之間內部傳輸資料時,這會導致輕微的延遲,但幾乎可以忽略。
了解事件循環和工作池的意義之後 我們看下下面程式碼:
在上面的程式碼中,我們不必同步等待事件。我們將讀取文件的任務委託給工作池,並使用結果呼叫提供的函數。由於工作池有自己的線程,因此事件循環可以在讀取文件的同時繼續正常執行。
跟大家介紹:worker_threads
隨著 Node.js 10.5.0 的發布,出現了 worker_threads。它支援在 JavaScript 中建立簡單的多執行緒應用程式
worker_threads 是一個nodejs模組包。線程工作者是在單獨線程中產生的一段程式碼(通常從文件中取出)。
要注意的是,術語執行緒工作者、工作者和執行緒通常可以互換使用。它們都指的是同一件事。
Node.js 中的工作執行緒對於執行繁重的 JavaScript 任務很有用。在執行緒的幫助下,Worker 可以輕鬆地並行運行 JavaScript 程式碼,從而使其更快、更有效率。我們可以在不干擾主執行緒的情況下完成繁重的任務。
舊版的 Node.js 中沒有引入工作執行緒。因此,首先更新您的 Node.js 以開始使用。
現在建立兩個檔案來實作線程,如下所示:
檔名:worker.js
const { workerData, parentPort } = require('worker_threads'); console.log(`Write-up on how ${workerData} wants to chill with the big boys`); parentPort.postMessage({ filename: workerData, status: 'Done' });
檔名: index.js
const { Worker } = require('worker_threads'); const runSerice = (workerData) => { return new Promise((resolve, reject) => { const worker = new Worker('./worker.js', { workerData }); worker.on('message', resolve); worker.on('error', reject); worker.on('exit', (code) => { if (code !== 0) reject(new Error(`Worker Thread stopped with exit code ${code}`)); }); }); }; const run = async () => { const result = await runSerice('Tunde Ednut'); console.log(result); }; run().catch((err) => console.error(err));
輸出:
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以上是淺析Node.js使用worker_threads多執行緒進行平行處理的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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在多執行緒環境中,C++記憶體管理面臨以下挑戰:資料競爭、死鎖和記憶體洩漏。因應措施包括:1.使用同步機制,如互斥鎖和原子變數;2.使用無鎖資料結構;3.使用智慧指標;4.(可選)實現垃圾回收。

C++中使用互斥量(mutex)處理多執行緒共享資源:透過std::mutex建立互斥量。使用mtx.lock()取得互斥量,對共享資源進行排他存取。使用mtx.unlock()釋放互斥。

C++多執行緒程式設計的除錯技巧包括:使用資料競爭分析器來偵測讀寫衝突,並使用同步機制(如互斥鎖)解決。使用線程調試工具檢測死鎖,並透過避免嵌套鎖和使用死鎖檢測機制來解決。使用數據競爭分析器檢測數據競爭,並透過將寫入操作移入關鍵段或使用原子操作來解決。使用效能分析工具測量上下文切換頻率,並透過減少執行緒數量、使用執行緒池和卸載任務來解決過高的開銷。

多執行緒程式測試面臨不可重複性、並發錯誤、死鎖和缺乏可視性等挑戰。策略包括:單元測試:針對每個執行緒編寫單元測試,驗證執行緒行為。多執行緒模擬:使用模擬框架在控制執行緒調度的情況下測試程式。資料競態偵測:使用工具尋找潛在的資料競態,如valgrind。調試:使用調試器(如gdb)檢查運行時程序狀態,找到資料競爭根源。

在多執行緒C++中,例外處理遵循以下原則:及時性、執行緒安全性和明確性。在實戰中,可以透過使用mutex或原子變數來確保異常處理程式碼線程安全。此外,還要考慮異常處理程式碼的重入性、效能和測試,以確保其在多執行緒環境中安全有效地運作。

C++多執行緒同步關鍵概念:互斥鎖:確保臨界區只能由一個執行緒存取。條件變數:執行緒可在特定條件滿足時被喚醒。原子操作:不可中斷的單一CPU指令,確保共享變數修改的原子性。

如何使用Go協程實作並行處理?建立協程並行計算斐波那契數列。協程透過channel傳遞數據,實現並行計算。主協程接收並處理並行計算的結果。

Go和Node.js在類型化(強/弱)、並發(goroutine/事件循環)、垃圾收集(自動/手動)上有差異。 Go具備高吞吐量、低延遲,適用於高負載後端;Node.js擅長異步I/O,適合高並發、短請求。兩者的實戰案例包括Kubernetes(Go)、資料庫連線(Node.js)、網路應用程式(Go/Node.js)。最終選擇取決於應用程式需求、團隊技能和個人偏好。
