nodejs中使用worker_threads来创建新的线程的方法

下面详细讲解如何在Node.js中使用worker_threads模块来创建新线程。

简介

在Node.js中，JavaScript语言具有单线程执行的特性，这意味着如果主线程执行某些任务时，会阻塞其他任务的执行进度，导致性能瓶颈。因此，可以使用worker_threads模块创建新线程，实现多线程执行任务的目的。Worker对象执行的代码并不在主线程中运行，所以它们不会阻塞主线程。

创建Worker

使用worker_threads模块创建Worker的基本语法如下:

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

const worker = new Worker(workerDataFile, options);

其中，workerDataFile是一个要在工作线程中运行的JS文件，而options是Workers工作条件的配置项。这样就可以创建出一个新的Worker对象，可以在这个对象上调用一些方法控制它的行为。

Worker线程的生命周期

创建Worker后，会自动创建一个新线程来执行传入的workerDataFile代码，直到它停止或被终止。Worker线程的完整生命周期如下：

• new Worker()：创建Worker对象；
• Worker.on('message', message => {})：监听Worker线程发送的消息；
• Worker.on('error', error => {})：监听Worker线程的错误；
• Worker.on('exit', code => {})：监听Worker线程的退出；
• Worker.postMessage()：向Worker线程发送消息；
• Worker.terminate()：立即关闭Worker线程。

示例1：异步计算

我们来看一个Worker的示例。在这个示例中，我们创建了一个用于计算斐波那契数列的Worker。

创建一个名为calFibonacci.js的文件，代码如下：

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

function fibonacci(n) {
  if (n === 0 || n === 1) {
    return n;
  } else {
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);
  }
}

parentPort.on('message', (num) => {
  const result = fibonacci(num);
  parentPort.postMessage(result);
});

上述代码中，我们从worker_threads模块中引入parentPort对象，在这个对象上监听由主线程发来的消息。当我们收到一条消息时，就会计算斐波那契数列并将结果通过parentPort.postMessage()方法发送回主线程。

接下来，我们在主线程中创建Worker。

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

const worker = new Worker(path.join(__dirname, 'calFibonacci.js'));

worker.on('message', (result) => {
  console.log('计算结果:', result);
});

const num = 40;
worker.postMessage(num);
console.log('主线程计算中...');

上述代码中，我们使用path.join()方法创建Worker的workerDataFile参数，将斐波那契数列计算的工作交给Worker线程。当Worker线程完成计算后，会将结果通过worker.postMessage()方法发送回来。在主线程中，我们通过监听Worker的message事件来获取计算结果。执行这段代码后，可以看到如下输出：

主线程计算中...
计算结果: 102334155

可见，Worker线程成功地完成了斐波那契数列的计算并返回了结果。

示例2：文件读写

我们可以在Worker线程中完成磁盘IO等阻塞式操作，并让主线程继续执行不相关的工作。例如，一个计算密集型的应用程序可在一个Worker中运行而在主线程中处理IO。

在这个示例中，我们将创建一个文件读写工具，用于读取文件并将其内容写入新文件。我们将创建一个名为fileIO.js的文件用于处理此任务。

const fs = require('fs');
const { parentPort } = require('worker_threads');

const fileIO = (inputFilePath, outputFilePath) => {

  const readStream = fs.createReadStream(inputFilePath, { encoding: 'utf-8' });
  const writeStream = fs.createWriteStream(outputFilePath, { encoding: 'utf-8' });

  readStream.on('error', error => {
    console.error(`读取文件 '${inputFilePath}' 失败`, error);
    parentPort.postMessage({
      status: 'failed',
      msg: `读取文件 '${inputFilePath}' 失败`
    });
  });

  writeStream.on('error', error => {
    console.error(`写入文件 '${outputFilePath}' 失败`, error);
    parentPort.postMessage({
      status: 'failed',
      msg: `写入文件 '${outputFilePath}' 失败`
    });
  });

  writeStream.on('close', () => {
    parentPort.postMessage({
      status: 'success',
      inputFilePath,
      outputFilePath
    });
  });

  readStream.pipe(writeStream);
};

parentPort.on('message', (data) => {
  const { inputFilePath, outputFilePath } = data;
  fileIO(inputFilePath, outputFilePath);
});

上述代码中，我们从worker_threads模块中引入parentPort对象，接收由主线程发来的消息。当我们收到一条消息时，会将读取的文件结果写入新文件。如果其中任何一步操作出错，就向主线程发送一个消息。

接下来，我们在主线程中创建Worker。

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

const worker = new Worker(path.join(__dirname, 'fileIO.js'));

worker.on('message', (result) => {
  console.log(result);
});

const inputFilePath = path.join(__dirname, 'input.txt');
const outputFilePath = path.join(__dirname, 'output.txt');

worker.postMessage({
  inputFilePath,
  outputFilePath
});
console.log(`开始读写文件, input文件路径: ${inputFilePath}, output文件路径: ${outputFilePath}`);

上述代码中，我们使用path.join()方法创建Worker的workerDataFile参数，将文件读写的操作交给Worker线程。当Worker线程完成任务后，会将结果通过worker.postMessage()方法发送回来。在主线程中，我们通过监听Worker的message事件来获取计算结果。执行这段代码后，可以看到如下输出：

开始读写文件, input文件路径: /usr/local/nodeproject/input.txt, output文件路径: /usr/local/nodeproject/output.txt
{ status: 'success',
  inputFilePath: '/usr/local/nodeproject/input.txt',
  outputFilePath: '/usr/local/nodeproject/output.txt' }

可见，Worker线程成功地完成了文件读写任务，并成功的写入了新文件，同时向主线程发送了成功的消息。

以上就是关于如何在Node.js中使用worker_threads模块来创建新线程的详细攻略，希望可以对你有所帮助。