13 Node Js进程与线程

#Threads

Review

2020/03/15
2024-07-17 08:29
2024-08-17

[!Summary]
child_process : fork, spawn, exec
Cluster
Worker Threads

一、Introduction #

Node.js is a single-threaded language and gives us ways to work parallelly to our main process. Taking note of nowadays multicore system single threading is very memory efficient.

进程 Process 是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础，进程是线程的容器。进程是资源分配的最小单位。多进程就是进程的复制（fork），fork 出来的每个进程都拥有自己的独立空间地址、数据栈，一个进程无法访问另外一个进程里定义的变量、数据结构，只有建立了 IPC 通信，进程之间才可数据共享。

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，首先我们要清楚线程是隶属于进程的，被包含于进程之中。一个线程只能隶属于一个进程，但是一个进程是可以拥有多个线程的。

Node 严格讲并非只有一个线程，通常说的 “Node 是单线程” 是指 JS 的执行主线程只有一个。

应用层：即 JavaScript 交互层，常见的就是 Node.js 的模块，比如 http，fs
V8引擎层：即利用 V8 引擎来解析JavaScript 语法，进而和下层 API 交互
NodeAPI层：为上层模块提供系统调用，一般是由 C 语言来实现，和操作系统进行交互。
LIBUV层：是跨平台的底层封装，实现了事件循环、文件操作等，是 Node.js 实现异步的核心

Node 进程中并非只有一个线程。事实上一个 Node 进程通常包含：1 个 Javascript 执行主线程；1 个 watchdog 监控线程用于处理调试信息；1 个 v8 task scheduler 线程用于调度任务优先级，加速延迟敏感任务执行；4 个 v8 线程，主要用来执行代码调优与 GC 等后台任务；以及用于异步 I/O 的 libuv 线程池。

const http = require('http');

const server = http.createServer();
server.listen(3000,()=>{
    process.title='程序员成长指北测试进程';
    console.log('进程id',process.pid)
})

NodeJS实现多进程 #

多进程可充分利用多核CPU性能

child_process.fork
cluster 调用的仍然是 child_process.fork

The Cluster module allows you to easily create child processes that each runs simultaneously on their own single thread, to handle workloads among their application threads.

diff

child_process.spawn()：适用于返回大量数据，例如图像处理，二进制数据处理。
child_process.exec()：适用于小量数据，maxBuffer 默认值为 200 * 1024 超出这个默认值将会导致程序崩溃，数据量过大可采用 spawn。
child_process.fork()：衍生新的进程，进程之间是相互独立的，每个进程都有自己的 V8 实例、内存，系统资源是有限的，不建议衍生太多的子进程出来，通长根据系统 CPU 核心数设置。

Worker Threads #

Worker thread is a continuous parallel thread that runs and accepts messages until it is explicitly closed or terminated. With worker threads, we can achieve a much efficient application without creating a deadlock situation. Workers, unlike children’s processes, can exchange memory.

一、Introduction #

NodeJS实现多进程 #

Worker Threads #

Reference #