Node.js 多线程完全指南总结(3)

使用 port 在线程之间进行通信的方法有两种。第一个是默认值,这个方法比较容易。在 worker 的代码中,我们从worker_threads 模块导入一个名为 parentPort 的对象,并使用对象的 .postMessage() 方法将消息发送到父线程。

这是一个例子:

import { parentPort } from 'worker_threads'; const data = { // ... }; parentPort.postMessage(data);

parentPort 是 Node.js 在幕后创建的 MessagePort 实例,用于与父线程进行通信。这样就可以用 parentPort 和 worker 对象在线程之间进行通信。

线程间的第二种通信方式是创建一个 MessageChannel 并将其发送给 worker。以下代码是如何创建一个新的 MessagePort 并与我们的 worker 共享它:

import path from 'path'; import { Worker, MessageChannel } from 'worker_threads'; const worker = new Worker(path.join(__dirname, 'worker.js')); const { port1, port2 } = new MessageChannel(); port1.on('message', (message) => { console.log('message from worker:', message); }); worker.postMessage({ port: port2 }, [port2]);

在创建 port1 和 port2 之后,我们在 port1 上设置事件监听器并将 port2 发送给 worker。我们必须将它包含在 transferList 中,以便将其传输给 worker 。

在 worker 内部:

import { parentPort, MessagePort } from 'worker_threads'; parentPort.on('message', (data) => { const { port }: { port: MessagePort } = data; port.postMessage('heres your message!'); });

这样,我们就能使用父线程发送的 port 了。

使用 parentPort 不一定是错误的方法,但最好用 MessageChannel 的实例创建一个新的 MessagePort,然后与生成的 worker 共享它。

请注意,在后面的例子中,为了简便起见,我用了 parentPort。

使用 worker 的两种方式

可以通过两种方式使用 worker。第一种是生成一个 worker,然后执行它的代码,并将结果发送到父线程。通过这种方法,每当出现新任务时,都必须重新创建一个工作者。

第二种方法是生成一个 worker 并为 message 事件设置监听器。每次触发 message 时,它都会完成工作并将结果发送回父线程,这会使 worker 保持活动状态以供以后使用。

Node.js 文档推荐第二种方法,因为在创建 thread worker 时需要创建虚拟机并解析和执行代码,这会产生比较大的开销。所以这种方法比不断产生新 worker 的效率更高。

这种方法被称为工作池,因为我们创建了一个工作池并让它们等待,在需要时调度 message 事件来完成工作。

以下是一个产生、执行然后关闭 worker 例子:

import { parentPort } from 'worker_threads'; const collection = []; for (let i = 0; i < 10; i += 1) { collection[i] = i; } parentPort.postMessage(collection);

将 collection 发送到父线程后,它就会退出。

下面是一个 worker 的例子,它可以在给定任务之前等待很长一段时间:

import { parentPort } from 'worker_threads'; parentPort.on('message', (data: any) => { const result = doSomething(data); parentPort.postMessage(result); });

worker_threads 模块中可用的重要属性

worker_threads 模块中有一些可用的属性:

isMainThread

当不在工作线程内操作时,该属性为 true 。如果你觉得有必要,可以在 worker 文件的开头包含一个简单的 if 语句,以确保它只作为 worker 运行。

import { isMainThread } from 'worker_threads'; if (isMainThread) { throw new Error('Its not a worker'); }

workerData

产生线程时包含在 worker 的构造函数中的数据。

const worker = new Worker(path, { workerData });

在工作线程中:

import { workerData } from 'worker_threads'; console.log(workerData.property);

parentPort

前面提到的 MessagePort 实例,用于与父线程通信。

threadId

分配给 worker 的唯一标识符。

现在我们知道了技术细节,接下来实现一些东西并在实践中检验学到的知识。

实现 setTimeout

setTimeout 是一个无限循环,顾名思义,用来检测程序运行时间是否超时。它在循环中检查起始时间与给定毫秒数之和是否小于实际日期。

import { parentPort, workerData } from 'worker_threads'; const time = Date.now(); while (true) { if (time + workerData.time <= Date.now()) { parentPort.postMessage({}); break; } }

这个特定的实现产生一个线程,然后执行它的代码,最后在完成后退出。

接下来实现使用这个 worker 的代码。首先创建一个状态,用它来跟踪生成的 worker:

const timeoutState: { [key: string]: Worker } = {};

然后时负责创建 worker 并将其保存到状态的函数:

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