node多线程实现,node js 多线程
异步计算怎么做？下面这篇文章介绍了利用浏览器和Node.js的多线程能力进行异步计算的方法，希望对你有所帮助！
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都说Node.js可以实现高性能服务器，那么什么是高性能呢？
所有的软件代码最终都要通过CPU来运行。CPU能否高效使用是区分性能高低的标志，也就是说不能闲置。[推荐研究：《nodejs 教程》]
什么时候会闲置？
当程序在做网络和磁盘IO的时候，CPU是空闲的，也就是空转。多核CPU可以同时运行多个程序。如果只使用一个内核，则其他内核处于空闲状态。因此，为了实现高性能，我们必须解决这两个问题。
操作系统提供了线程的抽象，不同代码对应的执行分支都可以同时运行在不同的CPU上，这是一种利用众多核心CPU性能的方式。
但是如果有些线程在进行IO，也就是等待读写完成被阻塞，这是一种相对低效的方式，所以操作系统实现了DMA的机制，也就是设备控制器，由硬件负责从设备到内存的传输，完成后告诉CPU。这样，当一些线程处于IO时，可以挂起线程，然后在收到DMA传输数据完成的通知后继续运行。
多线程，DMA，这是操作系统提供的一种解决方案，它利用众核CPU来解决CPU拥塞等IO问题。
而且各种编程语言都封装了这个机制，Node.js也是，Node.js之所以性能高，是因为异步IO的设计。
Node.js的异步IO是在libuv中实现的，基于操作系统提供的异步系统调用，一般是硬件层面的异步，比如DMA来传输数据。但是有些同步的系统调用被libuv封装后会变成异步的。这是因为libuv中有一个线程池来执行这些任务，并使同步API异步。这个线程池的大小可以通过UV_THREADPOOL_SIZE的环境变量来设置，默认值是4。
我们在代码中调用的许多异步API都是通过线程实现的。
例如：
const fsPromises=require(fs )。承诺；
const data=await fs promises . readfile(。/filename’)；但是这个异步API只是解决了IO的问题，那么如何利用多核CPU的优势做计算呢？
Node.js在10.5中实验性的引入了worker_thread模块(12年正式引入)，可以创建线程，最后用多个CPU运行。这是使用多核CPU进行计算的方式。
异步API可以使用多线程做IO，而worker_thread可以创建线程做不同用途的计算。
要说清楚worker_thread，我们得从浏览器的web worker说起。
浏览器的 web worker
浏览器也面临着无法使用多核CPU做计算的问题，所以html5引入了web worker，可以通过另一个线程做计算。
！声明文档类型
超文本标记语言
头/头
身体
脚本
(异步函数(){
const res=await runCalcWorker(2，3，3，3)；
console . log(RES)；
})();
函数runCalcWorker(.nums) {
返回新承诺((解决，拒绝)={
const calcWorker=新工人(。/web worker . js’)；
calcWorker.postMessage(nums)
calc worker . on message=function(msg){
resolve(msg . data)；
};
calc worker . on error=reject；
});
}
/脚本
/body
/html我们创建一个Worker对象，指定在另一个线程中运行的js代码，然后通过postMessage向其传递消息，通过onMessage接收消息。这个过程也是异步的，我们进一步把它封装成promise。
然后接收webWorker.js中的数据，进行计算，然后通过postMessage返回结果。
//webWorker.js
onmessage=function(msg) {
if (Array.isArray(msg.data)) {
const RES=msg . data . reduce((total，cur)={
return total=cur
}, 0);
后期消息(RES)；
}
}就这样，我们用了另一个CPU核来运行这个计算，和普通异步代码写代码没什么区别。但这个异步其实不是IO的异步，而是计算的异步。
Node.js的Worker thread类似于web worker，我甚至怀疑worker thread的名字是受了web worker的影响。
Node.js 的 worker thread
如果在Node.js中实现上述异步计算逻辑，它是这样的：
const runCalcWorker=require(。/runCalcWorker’)；
(异步函数(){
const res=await runCalcWorker(2，3，3，3)；
console . log(RES)；
})();异步调用，因为异步计算和异步IO在用法上没有区别。
//runCalcWorker.js
const { Worker }=require( Worker _ threads )；
module.exports=函数(.nums) {
返回新承诺(功能(解决，拒绝){
const calcWorker=新工人(。/nodeworker . js’)；
calc worker . postmessage(nums)；
calcWorker.on(message ，resolve)；
calcWorker.on(错误，拒绝)；
});
}然后异步计算是通过创建一个Worker对象，指定在另一个线程中运行的JS，然后通过postmessage传递消息，通过message接收消息来实现的。这与web worker非常相似。
//nodework . js
常数{
父端口
}=require( worker _ threads )；
parentPort.on(message ，(data)={
const res=data.reduce((total，cur)={
return total=cur
}, 0);
parent port . postmessage(RES)；
});在执行计算的nodeWorker.js中，监听消息message，然后计算并通过parentPost.postMessage返回数据
与网络工作者相比，你会发现一些特别的东西。所以我认为Node.js的worker thread的api是参考web worker设计的。
然而，实际上worker thread在创建时也支持通过wokerData进行数据传输：
const { Worker }=require( Worker _ threads )；
module.exports=函数(.nums) {
返回新承诺(功能(解决，拒绝){
const calcWorker=新工人(。/nodework . js ，{
workerData: nums
});
calcWorker.on(message ，resolve)；
calcWorker.on(错误，拒绝)；
});
}然后工作线程通过workerData处理它：
常数{
parentPort，
工人数据
}=require( worker _ threads )；
const data=workerData
const res=data.reduce((total，cur)={
return total=cur
}, 0);
parent port . postmessage(RES)；因为有传递消息的机制，所以不能序列化的数据(如函数)不能被传输进行序列化和反序列化。这也是worker thread的特点。
Node.js 的 worker thread 和 浏览器 web woker 的对比
从使用的角度来说，可以封装成普通的异步调用，和其他异步API没什么区别。
都需要序列化和反序列化，都支持postMessage和onMessage发送和接收消息。
除了message，Node.js的worker线程还支持更多传输数据的方式，比如workerData。
但本质上两者都是为了实现异步计算，充分利用多核CPU的性能。没有区别。
总结
高性能程序要充分利用CPU资源，不要让它闲置，也就是不要让CPU等待IO，多核CPU要能同时利用它做计算。操作系统提供了线程和DMA机制来解决这个问题。Node.js也做了相应的封装，也就是libuv实现的异步IO的api。然而，计算的异步是由节点12，即工作线程正式引入的。api设计指的是浏览器的web worker。通过postMessage和onMessage传递消息时需要对数据进行序列化，所以不能传递函数。
从使用的角度来看，异步计算和异步IO的使用方式是一样的，但异步IO只是让cpu在不同的块中等待IO完成。异步计算利用多核CPU同时进行并行计算，计算性能提升数倍。
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