Perbincangan ringkas tentang teknologi COW Node.js untuk penciptaan proses dan penyalinan fail

Artikel ini akan membawa anda memahami teknologi COW (Copy-On-Write) dan memperkenalkan proses penciptaan dan aplikasi penyalinan fail teknologi COW Node.js Saya harap ia dapat membantu semua orang!

LEMBU bukan lembu, ia adalah singkatan kepada Copy-On-Write, iaitu teknologi yang meniru tetapi tidak menyalin sepenuhnya.

Secara umumnya, penyalinan adalah untuk mencipta dua salinan yang sama Kedua-dua salinan adalah bebas:

Namun, kadangkala penyalinan tidak berfungsi Tidak kira betapa perlunya. anda boleh menggunakan semula yang sebelumnya Pada masa ini, anda hanya boleh memetik yang sebelumnya dan menyalin bahagian kandungan yang sepadan semasa menulis kandungan. Dengan cara ini, jika kandungan digunakan untuk membaca, penyalinan dihapuskan, tetapi jika penulisan diperlukan, sebahagian daripada kandungan sebenarnya akan disalin untuk pengubahsuaian.

Ini dipanggil "copy-on-write", juga dikenali sebagai Copy-On-Write.

Prinsipnya sangat mudah, tetapi ia sangat biasa dalam pengurusan memori dan sistem fail sistem pengendalian Node.js juga telah menjadi "malas" kerana teknologi ini.

Dalam artikel ini, kami akan meneroka aplikasi Copy-On-Write dalam penciptaan proses dan penyalinan fail dalam Node.js. [Pembelajaran yang disyorkan: "tutorial nodejs"]

Salinan fail

Idea yang paling biasa untuk penyalinan fail ialah menulis fail salinan yang sama sepenuhnya kandungan ke lokasi lain, tetapi terdapat dua masalah dengan ini:

• Tulis kandungan yang sama jika fail yang sama disalin ratusan kali, kandungan yang sama akan dibuat ratusan kali. Ia membazir ruang cakera keras
• Bagaimana jika kuasa terputus semasa menulis? Bagaimana untuk memulihkan kandungan yang ditimpa?

Apa yang perlu saya lakukan? Pada masa ini, pereka sistem pengendalian memikirkan teknologi COW.

Menggunakan teknologi COW untuk merealisasikan penyalinan fail dengan sempurna menyelesaikan dua masalah di atas:

• Menyalin hanya menambah rujukan kepada kandungan sebelumnya Jika ia tidak diubah, ia sebenarnya tidak akan berlaku disalin, hanya Blok data yang sepadan sebenarnya tidak disalin sehingga kandungan diubah suai buat kali pertama, dengan itu mengelakkan pembaziran sejumlah besar ruang cakera keras.
• Apabila menulis fail, pengubahsuaian akan dibuat pada blok cakera percuma yang lain terlebih dahulu, dan kemudian disalin ke lokasi sasaran selepas pengubahsuaian selesai, supaya tiada masalah tidak dapat diputar semula selepas gangguan kuasa

Anda boleh menggunakan mod Salin-Pada-Tulis dalam api fs.copyFile Node.js:

Secara lalai, copyFile akan menulis pada fail sasaran, menimpa kandungan asal

const fsPromises = require('fs').promises;

(async function() {
  try {
    await fsPromises.copyFile('source.txt', 'destination.txt');
  } catch(e) {
    console.log(e.message);
  }
})();

Tetapi anda boleh menentukan strategi penyalinan melalui parameter ketiga:

const fs = require('fs');
const fsPromises = fs.promises;
const { COPYFILE_EXCL, COPYFILE_FICLONE, COPYFILE_FICLONE_FORCE} = fs.constants;

(async function() {
  try {
    await fsPromises.copyFile('source.txt', 'destination.txt', COPYFILE_FICLONE);
  } catch(e) {
    console.log(e.message);
  }
})();

Terdapat 3 bendera yang disokong:

• COPYFILE_EXCL: Jika fail sasaran sudah wujud, ralat akan dilaporkan (lalai adalah menimpa)
• COPYFILE_FICLONE: Salin dalam mod salin atas tulis Jika sistem pengendalian tidak menyokongnya, ia akan bertukar kepada salinan sebenar (. lalai ialah salinan langsung)
• COPYFILE_FICLONE_FORCE: Salin pada-Tulis mod salinan, jika sistem pengendalian tidak menyokongnya, ralat akan dilaporkan

Tiga pemalar ini ialah 1 , 2, dan 4 masing-masing boleh digabungkan secara bitwise OR dan dihantar ke:

const flags = COPYFILE_FICLONE | COPYFILE_EXCL;
fsPromises.copyFile('source.txt', 'destination.txt', flags);

Node.js menyokong teknologi salin atas-tulis sistem pengendalian, yang boleh meningkatkan prestasi dalam beberapa senario. . Adalah disyorkan untuk menggunakan kaedah COPYFILE_FICLONE, yang lebih baik daripada kaedah lalai.

Penciptaan Proses

Fork ialah cara biasa untuk mencipta proses dan pelaksanaannya ialah teknologi salin atas tulis.

Kami tahu bahawa proses dibahagikan kepada tiga bahagian dalam memori: segmen kod, segmen data dan segmen tindanan:

• Segmen kod: menyimpan kod yang akan dilaksanakan
• Segmen data: menyimpan beberapa data global
• Segmen tindanan: menyimpan status pelaksanaan

Jika proses baharu dibuat berdasarkan proses ini, 3 bahagian memori ini mesti disalin. Dan jika ketiga-tiga bahagian ingatan ini mempunyai kandungan yang sama, maka ruang ingatan terbuang.

Jadi fork sebenarnya tidak menyalin memori, tetapi mencipta proses baharu dan merujuk memori proses induk Apabila data diubah suai, bahagian memori ini sebenarnya akan disalin.

Inilah sebabnya penciptaan proses dipanggil garpu, iaitu garpu, kerana ia tidak sepenuhnya bebas, tetapi bahagian tertentu bercabang menjadi dua bahagian, tetapi kebanyakannya masih sama.

Tetapi bagaimana jika kod yang akan dilaksanakan berbeza Pada masa ini, anda perlu menggunakan exec, yang akan mencipta segmen kod baharu, segmen data, segmen tindanan dan melaksanakan kod baharu.

Anda juga boleh menggunakan API fork dan exec dalam Node.js:

fork:

const cluster = require('cluster');

if (cluster.isMaster) {
  console.log('I am master');
  cluster.fork();
  cluster.fork();
} else if (cluster.isWorker) {
  console.log(`I am worker #${cluster.worker.id}`);
}

exec:

const { exec } = require('child_process');
exec('my.bat', (err, stdout, stderr) => {
  if (err) {
    console.error(err);
    return;
  }
  console.log(stdout);
});

fork ialah linux Asas penciptaan proses, ini menunjukkan betapa pentingnya teknologi copy-on-write.

Ringkasan

Menyalin berbilang salinan kandungan yang sama sudah pasti membazir ruang, jadi sistem pengendalian menggunakan Copy-On- semasa menyalin fail dan menyalin memori semasa proses menulis teknologi hanya akan menyalin apabila ia benar-benar diubah suai.

Node.js menyokong tetapan bendera fs.copyFile Anda boleh menentukan COPYFILE_FICLONE untuk menggunakan kaedah Copy-On-Write untuk menyalin fail. Anda juga disyorkan menggunakan kaedah ini untuk menjimatkan ruang cakera keras dan meningkatkan prestasi penyalinan fail.

Percabangan proses juga ialah pelaksanaan Copy-On-Write Ia tidak menyalin terus segmen kod, segmen data dan segmen tindanan proses kepada kandungan baharu, tetapi merujuk kepada yang sebelumnya. dan hanya apabila mengubah suai mereka akan melakukan salinan memori sebenar.

Selain itu, Copy-On-Write mempunyai banyak aplikasi dalam pelaksanaan Immutable dan dalam pemisahan baca-tulis teragih dan medan lain.

COW menjadikan Node.js "malas" tetapi berprestasi lebih baik.

Alamat asal: https://juejin.cn/post/6999497362255118366

Penulis: zxg_God berkata akan ada cahaya

Lebih banyak pengaturcaraan pengetahuan, sila layari: Pengenalan kepada Pengaturcaraan! !

Atas ialah kandungan terperinci Perbincangan ringkas tentang teknologi COW Node.js untuk penciptaan proses dan penyalinan fail. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!