一文聊聊node的多进程和多线程

本篇文章带大家了解一下node.js,介绍一下node中的多进程和多线程,对比一下多进程和多线程,希望对大家有所帮助!

一文聊聊node的多进程和多线程

node.js中的多进程与多线程

node.js中,javascript代码的执行是单线程执行的,可是Node 本身其实是多线程的。

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node本身分为三层

第一层,Node.js 标准库,这部分是由 Javascript编写的,即我们使用过程中直接能调用的 API,在源码中的 lib 目录下可以看到。

第二层Node bindings,这一层是 Javascript 与底层 C/C++ 能够沟通的关键,前者通过 bindings 调用后者,相互交换数据,是第一层和第三层的桥梁。

第三层,是支撑 Node.js 运行的关键,由 C/C++ 实现,是node实现的一些底层逻辑。

其中,第三层的Libuv,为 Node.js 提供了跨平台,线程池,事件池,异步 I/O 等能力,是 Node.js 如此强大的关键。

由于Libuv提供了事件循环机制,所以在io处理方面,javascript并不会发生阻塞,所以我们用node搭建web服务时,并不需要担心io量过大,导致其他请求阻塞。

可是,非io任务的执行,是在node主线程中执行的,是单线程执行任务,如果有非常消耗时间的同步计算任务,将会阻塞其他代码的执行。

const Koa = require('koa');
const app = new Koa();

app.use(async (ctx) => {
    const url = ctx.request.url;
    if (url === '/') {
        ctx.body = {name: 'xxx', age: 14}
    }
    if(url==='/compute'){
        let sum=0
        for (let i = 0; i <100000000000 ; i++) {
        sum+=i    
        }
        ctx.body={sum}
    }
})
app.listen(4000, () => {
    console.log(&#39;http://localhost:4000/ start&#39;)
})

上面这串代码,如果http请求了 /compute ,node会调用cpu进行大量的计算,这时如果有其他http请求进入,将会发生阻塞。

那么如何解决这个问题呢?

有两种方案,一种是使用children_process或者cluster开启多进程进行计算,一种是使用worker_thread 开启多线程进行计算

多进程 vs 多线程

对比一下多线程与多进程:

属性多进程多线程比较
数据数据共享复杂,需要用IPC;数据是分开的,同步简单因为共享进程数据,数据共享简单,同步复杂各有千秋
CPU、内存占用内存多,切换复杂,CPU利用率低占用内存少,切换简单,CPU利用率高多线程更好
销毁、切换创建销毁、切换复杂,速度慢创建销毁、切换简单,速度很快多线程更好
coding编码简单、调试方便编码、调试复杂编码、调试复杂
可靠性进程独立运行,不会相互影响线程同呼吸共命运多进程更好
分布式可用于多机多核分布式,易于扩展只能用于多核分布式多进程更好

采用多线程来解决上面代码的计算问题:

//api.js
const Koa = require(&#39;koa&#39;);
const app = new Koa();

const {Worker} = require(&#39;worker_threads&#39;)
app.use(async (ctx) => {
    const url = ctx.request.url;
    if (url === &#39;/&#39;) {
        ctx.body = {name: &#39;xxx&#39;, age: 14}
    }

    if (url === &#39;/compute&#39;) {
        const sum = await new Promise(resolve => {
            const worker = new Worker(__dirname+&#39;/compute.js&#39;)
          //接收信息
            worker.on(&#39;message&#39;, data => {
                resolve(data)
            })
        })
        ctx.body = {sum}

    }
})
app.listen(4000, () => {
    console.log(&#39;http://localhost:4000/ start&#39;)
})



//computer.js
const {parentPort}=require(&#39;worker_threads&#39;)
let sum=0
for (let i = 0; i <1000000000 ; i++) {
    sum+=i
}
//发送信息
parentPort.postMessage(sum)

这里是官方文档,worker_threads

https://nodejs.org/dist/latest-v16.x/docs/api/worker_threads.html

采用多进程来解决上面代码的计算问题:

//api.js
const Koa = require(&#39;koa&#39;);
const app = new Koa();
const {fork} = require(&#39;child_process&#39;)

app.use(async (ctx) => {
    const url = ctx.request.url;
    if (url === &#39;/&#39;) {
        ctx.body = {name: &#39;xxx&#39;, age: 14}
    }

    if (url === &#39;/compute&#39;) {
        const sum = await new Promise(resolve => {
          const worker =fork(__dirname+&#39;/compute.js&#39;)
            worker.on(&#39;message&#39;, data => {
                resolve(data)
            })
        })
        ctx.body = {sum}

    }
})
app.listen(4000, () => {
    console.log(&#39;http://localhost:4000/ start&#39;)
})

//computer.js
let sum=0
for (let i = 0; i <1000000000 ; i++) {
    sum+=i
}
process.send(sum)

这里是官方文档,child_process

https://nodejs.org/dist/latest-v16.x/docs/api/child_process.html

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