Memahami Benang Pekerja dan Proses Kanak-kanak

Benang Pekerja membolehkan anda menjalankan kod JavaScript dalam berbilang urutan. Ia sesuai untuk berkongsi memori antara utas melalui SharedArrayBuffer dan untuk memunggah tugas terikat CPU seperti pemprosesan data atau pengiraan.

Proses Kanak-kanak

Proses Anak membolehkan anda menghasilkan proses berasingan untuk menjalankan tugas secara bebas daripada proses Node.js utama. Ia sesuai untuk tugas yang memerlukan pengasingan atau apabila bekerja dengan skrip atau binari bukan JavaScript.

Kes Penggunaan Kehidupan Sebenar untuk Benang Pekerja

1️⃣ Pemprosesan Imej
Apabila mengendalikan transformasi imej berskala besar, seperti mengubah saiz, memangkas atau menggunakan penapis, Worker Threads boleh memunggah tugasan ini ke urutan berasingan untuk menghalang gelung acara utama daripada disekat.

Contoh:

const { Worker } = require('worker_threads');

function resizeImage(imagePath) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const worker = new Worker('./resizeWorker.js', { workerData: imagePath });
    worker.on('message', resolve);
    worker.on('error', reject);
  });
}

// Usage
resizeImage('image.jpg').then(() => console.log('Image resized!'));

2️⃣ Penghuraian dan Transformasi Data

Menghuraikan fail JSON yang besar atau mengubah data CSV boleh memerlukan sumber yang intensif. Benang Pekerja boleh memproses data dalam ketulan, memastikan aplikasi kekal responsif.

Contoh:

const { Worker } = require('worker_threads');

const worker = new Worker('./dataParser.js');
worker.postMessage({ filePath: 'largeData.json' });
worker.on('message', (data) => {
  console.log('Parsed Data:', data);
});

3️⃣ Pengiraan Matematik

Benang Pekerja sangat baik untuk pengiraan berat, seperti menjana nombor perdana, pendaraban matriks atau simulasi.

Contoh:

const { Worker } = require('worker_threads');

function calculatePrimes(limit) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const worker = new Worker('./primeWorker.js', { workerData: limit });
    worker.on('message', resolve);
    worker.on('error', reject);
  });
}

// Usage
calculatePrimes(100000).then(primes => console.log(primes));

Kes Penggunaan Kehidupan Sebenar untuk Proses Kanak-kanak

1️⃣ Melaksanakan Perintah Shell

Apabila aplikasi anda perlu berinteraksi dengan sistem dengan menjalankan arahan shell, Child Processes ialah pilihan utama.

Contoh:

const { exec } = require('child_process');

exec('ls -l', (error, stdout, stderr) => {
  if (error) {
    console.error(`Error: ${error.message}`);
    return;
  }
  console.log(`Output:\n${stdout}`);
});

2️⃣ Menjalankan Skrip Bukan JavaScript

Jika aliran kerja anda melibatkan Python, Ruby atau bahasa skrip lain, anda boleh menggunakan Child Processes untuk melaksanakan skrip ini dan mengendalikan outputnya.

Contoh:

const { spawn } = require('child_process');

const pythonProcess = spawn('python', ['script.py']);

pythonProcess.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`Output: ${data}`);
});

3️⃣ Seni Bina Perkhidmatan Mikro

Dalam pendekatan seperti perkhidmatan mikro, anda boleh menggunakan Proses Kanak-kanak untuk mengendalikan tugas terpencil dan bebas yang berkomunikasi dengan proses utama melalui IPC (Komunikasi Antara Proses).

Contoh:

const { fork } = require('child_process');

const child = fork('./childService.js');

child.on('message', (message) => {
  console.log('Message from child:', message);
});

// Send a task to the child process
child.send({ task: 'processData', payload: [1, 2, 3] });

Memilih Antara Benang Pekerja dan Proses Kanak-kanak

Feature	Worker Threads	Child Processes
Memory Sharing	Supported via SharedArrayBuffer	Not supported
Task Isolation	Shared environment, less isolated	Fully isolated
Use Case	CPU-intensive tasks in JavaScript	System-level tasks or external code
Overhead	Lower (same process)	Higher (separate processes)
Communication	Via message passing, faster	Via IPC, slower
Supported Languages	JavaScript/Node.js only	Any scripting or system-level language
Startup Time	Faster	Slower
Error Containment	Less contained, can crash the process	Fully contained, isolated failures

Amalan Terbaik untuk Menggunakan Benang Pekerja dan Proses Kanak-kanak

✓ Tugas Intensif Nyahmuat: Gunakan Benang Pekerja untuk tugas terikat CPU dan Proses Anak untuk operasi berat I/O atau pelaksanaan skrip luaran.

✓ Pantau Prestasi: Gunakan alatan seperti pemprofil terbina dalam Node.js untuk mengenal pasti kesesakan.

✓ Kendalikan Ralat Dengan Anggun: Sentiasa dengar ralat dan keluar dari acara untuk menangani kegagalan.

✓ Skalakan Dengan Berkesan: Gunakan kumpulan pekerja atau proses kelompok untuk mengagihkan tugas merentas berbilang urutan atau proses.

Kesimpulan

Benang Pekerja dan Proses Kanak-Kanak memperkasakan pembangun Node.js untuk membebaskan diri daripada pengehadan gelung acara satu utas. Dengan memanfaatkan alatan ini, anda boleh membina aplikasi yang sangat berskala dan responsif yang mengendalikan kedua-dua tugasan CPU dan I/O-intensif dengan mudah. Sama ada anda sedang memproses imej, melaksanakan perintah shell atau mengurus perkhidmatan mikro, memahami masa untuk menggunakan Benang Pekerja dan Proses Kanak-kanak adalah kunci untuk mengoptimumkan prestasi dalam aplikasi Node.js anda.

Atas ialah kandungan terperinci Memahami Benang Pekerja dan Proses Kanak-kanak. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!