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JavaScript單線程的誤解
在我接觸JavaScript(無論瀏覽器還是NodeJS)的時間里,總是遇到有朋友有多線程的需求。而在NodeJS方面,有朋友甚至直接說到,NodeJS是單線程的,無法很好的利用多核CPU。
誠然,在前端的瀏覽器中,由于前端的JavaScript與UI占據同一線程,執行JavaScript確實為UI響應造成了一定程度上的麻煩。但是,除非用到超大的循環語句執行JavaScript,或是用阻塞式的Ajax,或是太過頻繁的定時器執行外,JavaScript并沒有給前端應用帶來明顯的問題,所以也很少有朋友抱怨JavaScript是單線程而不能很好利用多核CPU的問題,因為沒有因此出現性能瓶頸。
但是,我們可以用Ajax和Web Worker回應這個誤解。當Ajax請求發送之后,除非是同步請求,否則其余的JavaScript代碼會很快被執行到。在Ajax發送完成,直到接收到響應的這段時間里,這個網絡請求并不會阻塞JavaScript的執行,而網絡請求已經發生,這是必然的事。那么,答案就很明顯了,JavaScript確實是執行在單線程上的,但是,整個Web應用執行的宿主(瀏覽器)并非以單線程的方式在執行。而Web Worker的誕生,就是直接為了解決JavaScript與UI占用同一線程造成的UI響應問題的,它能新開一條線程去執行JavaScript。
同理,NodeJS中的JavaScript也確實是在單線程上執行,但是作為宿主的NodeJS,它本身并非是單線程的,NodeJS在I/O方面又動用到一小部分額外的線程協助實現異步。程序員沒有機會直接創建線程,這也是有的同學想當然的認為NodeJS的單線程無法很好的利用多核CPU的原因,他們甚至會說,難以想象由多人一起協作開發一個單線程的程序。
NodeJS封裝了內部的異步實現后,導致程序員無法直接操作線程,也就造成所有的業務邏輯運算都會丟到JavaScript的執行線程上,這也就意味著,在高并發請求的時候,I/O的問題是很好的解決了,但是所有的業務邏輯運算積少成多地都運行在JavaScript線程上,形成了一條擁擠的JavaScript運算線程。NodeJS的弱點在這個時候會暴露出來,單線程執行運算形成的瓶頸,拖慢了I/O的效率。這大概可以算得上是密集運算情況下無法很好利用多核CPU的缺點。這條擁擠的JavaScript線程,給I/O形成了性能上限。
但是,事情又并非絕對的。回到前端瀏覽器中,為了解決線程擁擠的情況,Web Worker應運而生。而同樣,Node也提供了child_process.fork來創建Node的子進程。在一個Node進程就能很好的解決密集I/O的情況下,fork出來的其余Node子進程可以當作常駐服務來解決運算阻塞的問題(將運算分發到多個Node子進程中上去,與Apache創建多個子進程類似)。當然child_process/Web Worker的機制永遠只能解決單臺機器的問題,大的Web應用是不可能一臺服務器就能完成所有的請求服務的。拜NodeJS在I/O上的優勢,跨OS的多Node之間通信的是不算什么問題的。解決NodeJS的運算密集問題的答案其實也是非常簡單的,就是將運算分發到多個CPU上。請參考文章后的multi-node的性能測試,可以看到在多Node進程的情景下,響應請求的速度被大幅度提高。
在文章的寫作中,Node最新發布的0.5.10版本新增了cluster啟動參數。參數的使用方式如下:
node cluster server.js
it知識庫:一個前端工程師眼里的NodeJS,轉載需保留來源!
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