Nodejs est-il multithread ou monothread ?

Node.js multi-thread ou mono-thread ?

Dans le monde du développement, on pose souvent cette question aux résidents de Node.js : Node.js est-il multithread ou monothread ? Découvrons-le.

Node.js est un environnement d'exécution JavaScript multiplateforme open source construit sur le moteur Chrome V8. Les principales fonctionnalités de Node.js sont le traitement des E/S monothread, non bloquant et piloté par les événements. Le thread unique de Node.js signifie principalement que le thread principal est monothread, mais derrière lui se trouve un mécanisme sous-jacent de type processus qui peut exécuter plusieurs threads enfants en même temps, obtenant un certain effet multithread.

Parlons d’abord de « fil unique ». Node.js s'exécute dans un seul thread. En fait, le thread unique ici ne signifie pas que le runtime Node.js est monothread, mais qu'il n'y a qu'une seule instance V8 exécutant du code JavaScript dans le processus Node.js. Cependant, Node.js dispose d'un mécanisme de boucle d'événements qui envoie les événements d'E/S à traiter en dehors du noyau du système pour effectuer des E/S non bloquantes. Le code est exécuté dans la fonction de rappel, donc l'ensemble du programme apparaîtra multi-thread, donc beaucoup de gens penseront que Node.js est multi-thread, ce qui est en fait un malentendu.

Alors, pourquoi Node.js adopte-t-il un modèle monothread ?

Tout d'abord, le langage JavaScript lui-même est monothread. Ceci est déterminé par les caractéristiques du langage lui-même et n'est pas le résultat d'un choix aléatoire. Étant donné que JavaScript ne fournit qu'un seul thread, il peut éviter des problèmes tels que les blocages et la synchronisation d'état. Il n'a pas besoin de prêter attention à la modification des variables d'état à tout moment comme la programmation multithread. Par conséquent, le code et l'exécution sont simplifiés. l'environnement est plus sûr. En d’autres termes, la raison pour laquelle Node.js adopte un modèle monothread est de mieux utiliser les caractéristiques de JavaScript.

Deuxièmement, la plus grande fonctionnalité de Node.js est qu'il est piloté par les événements et gère les requêtes via la boucle d'événements. Ce modèle est très avantageux pour les scénarios à forte concurrence et les scénarios gourmands en E/S, et peut atteindre une efficacité plus élevée. Le modèle monothread peut coordonner plusieurs requêtes client, ce qui rend le programme plus flexible et réduit la complexité de l'ensemble du système. Étant donné que la concurrence des threads présente des problèmes tels que les verrous et la concurrence, elle ne peut pas être aussi simple qu'un seul thread. Node.js est excellent pour gérer des services à forte concurrence, à trafic important et évolutifs.

Une fois de plus, le modèle monothread de Node.js réduit la surcharge du processus Par rapport au multithreading, le monothreading élimine une série de surcharges telles que le changement de contexte multithread. Bien que la couche inférieure de Node.js utilise toujours la technologie du noyau multithread lors de l'exécution réelle, les développeurs doivent uniquement se concentrer sur l'écriture du code JavaScript.

Si nous devons dire que Node.js est multi-thread, alors on peut dire que Node.js lui-même n'a qu'un seul thread principal, mais plusieurs threads seront automatiquement créés lors de l'exécution de certaines tâches. Node.js utilise le multithreading dans son implémentation sous-jacente, comme les threads d'E/S, qui sont responsables de plusieurs threads de travail tels que la lecture et le traitement des données. Cependant, l'exécution de ces threads est entièrement gérée en interne par Node.js. Pour les développeurs JavaScript, ils sont invisibles et ne nécessitent aucune attention.

Il existe également un modèle dans Node.js appelé Cluster, qui peut créer plusieurs sous-processus via le processus principal pour écouter le même port afin d'équilibrer la charge entre les processus. De cette manière, chaque sous-processus peut tirer pleinement parti du processeur multicœur, améliorant ainsi les capacités de concurrence de l'ensemble du programme. Cependant, le module Cluster n'est pas un module principal de Node.js. Les développeurs peuvent créer manuellement des processus enfants en appelant la méthode child_process.fork() pour implémenter plusieurs processus.

Ainsi, Node.js est un modèle monothread, mais il a intrinsèquement des effets multithread. Le modèle monothread de Node.js est très flexible, peut gérer un grand nombre de requêtes et présente une bonne évolutivité. Ce n'est que lorsque nous devons effectuer certaines tâches dont le calcul prend beaucoup de temps que nous devons utiliser le modèle multithread.

Enfin, lorsque nous utilisons Node.js, nous devons apprendre à tirer parti des fonctionnalités asynchrones et non bloquantes qu'il fournit pour obtenir une concurrence plus élevée et un temps de réponse plus court.

Pour résumer, Node.js est un modèle monothread d'E/S non bloquant et piloté par les événements. Ce modèle a une efficacité plus élevée, une meilleure évolutivité, moins de complexité et une meilleure efficacité d'utilisation. Cependant, si des tâches gourmandes en calcul doivent être exécutées, vous devez adopter le modèle multithread ou utiliser la méthode child_process.fork() fournie par Node.js pour créer manuellement un processus enfant.

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