Node.js 中实现多线程的秘密武器

2023-10-15 22:20:25

Node.js 的多线程谜题

Node.js 因其单线程架构备受争议。与 Java、C 或 Python 等可以轻松创建和管理线程的语言相比，Node.js 的单线程性似乎让人望而却步。那么，我们如何用 Node.js 来并发执行任务呢？

Node.js 11 之前，我们就可以使用 cluster 模块来实现代码的并发或并行执行。cluster 模块提供了强大的功能，可以将 Node.js 进程分成多个较小的进程，称为 Worker，这些 Worker 可以同时执行不同的任务。

揭开 cluster 模块的神秘面纱

cluster 模块为我们提供了许多有用的 API，可以帮助我们管理 Worker 并实现多线程编程。

cluster.fork()： 创建一个新的 Worker。
cluster.workers： 一个包含所有 Worker 的对象。
cluster.isMaster： 一个布尔值，指示当前进程是否为主进程。
cluster.isWorker： 一个布尔值，指示当前进程是否是 Worker 进程。

主进程负责创建 Worker 并分配任务。Worker 进程则负责执行任务并与主进程通信。

消息传递：Worker 与主进程的沟通桥梁

Worker 与主进程之间的通信是通过消息传递来实现的。cluster 模块提供了两种消息传递方式：

send()： Worker 向主进程发送消息。
on('message')： 主进程监听 Worker 发送的消息。

// 在 Worker 中发送消息
worker.send({ message: 'Hello from Worker!' });

// 在主进程中监听消息
cluster.on('message', (worker, message) => {
  console.log(`Received message from Worker ${worker.id}: ${message.message}`);
});

活用 Worker，轻松实现并行编程

Worker 进程是并发编程的基础。我们可以通过创建多个 Worker 来同时执行不同的任务，从而实现并行编程。例如，我们可以使用 Worker 来并发处理 HTTP 请求、执行耗时任务或进行数据分析。

const numWorkers = 4;

for (let i = 0; i < numWorkers; i++) {
  cluster.fork();
}

cluster.on('online', (worker) => {
  console.log(`Worker ${worker.id} is online`);
});

cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
  console.log(`Worker ${worker.id} exited with code ${code} and signal ${signal}`);
});