@KIQIK

Как использует ресурсы компьютера Node.js?

Заканчиваю курс по ноде и хотел детальнее понять работу данной платформы. В предоставленном курсе было оговорено, что сам Javascript синхронный язык, но Node.js API(файловой системы, интернет запросов), которые мы можем подключать и с помощью транслятора, который привязывает вызов Javascript функций в C++ вызовы, использовать библиотеку libuv, которая написана на плюсах и использует многопоточность, и также асинхронна.

Есть движок V8 -> API Node.js (http, fs, path) -> Node.js Bindings-> Libuv(c++, asynchronous i/o, multi-thread).
Node.js просто передает запрос в Libuv, чтобы та выполнила задачу обратившись к операционной системе и будет уведомлена, когда задача будет выполнена, при всем этом процессе Node.js работает дальше по принятию запросов. Платформа работает как менеджер, дегелировав всю работу библиотеке Libuv и операционной системе, которую не выполняет сразу в Javascript.

В самом Libuv есть EventLoop, он обрабатывает все запросы входящие как события и регистрирует для каждого коллбэк функцию, которая после того как будет сигнал о завершении выполнится и отдаст результат конечной машине.
Если это задача общения с сервером по интернету, то она выполняется напрямую в операционной системе, а другие задачи например считывание файла выполняются в Thread Pool. В самой Libuv есть группа потоков. Один поток исполняет V8 движок и EventLoop, и также ряд потоков(4 по дефолту), каждый который может выполнять одну задачу в одно время. Но где это возможно, то запросы выполняются напрямую операционной системой, вместо выполнения их через поток, так как это требует чуть больше ресурсов на управление.
Выделенное жирным определение относится напрямую к вопросу
Сами события делятся на Event Loop Phases: Timers -> I/O callbacks -> setImmediate -> Close callbacks и выполняются в таком порядке.

Также мы можем использовать кластеры или пакет pm2, который устроен на этой идеи и на заданом количестве ядер процессора развернуть nodejs экземпляр для обработки запросов. Так как если у нас один экземпляр, то при сложных криптографических, сортировок и работы со сложными обьектами при преобрзаованиях JSON могут блокировать EventLoop и сервер примет следующий запрос на другом экземпляре.

Я написал общий пересказ усвоенной информации возможно где-то неправильно. Вопрос к потокам и процессам, их определения и связь с ресурсами компьютера. Если взять php, то там на каждый запрос создается свой процесс и ими управляет apache, минус подхода, что этим всем надо управлять, соответственно нужны дополнительно ресурсы компьютера. Я конечно понимаю, что это не минусы и не плюсы, всё зависит от задачи, от навыков разработчика и т.д
Но если мы остановимся на nodejs, что по сути среда выполнения js кода на стороне сервера и в качестве дополнительных инструментов можем Nginx навесить поверх, то обьясните мне детальнее насчет thread pool в самой ноде и роли ядер процессора.

Допустим у нас 4 ядра логических и физических. На каждому ядре развернуто с помощью pm2 пакета экземпляр ноды.
Каждый экземпляр это реалтайм исполнитель Javascript языка и возможностью подключать модули, которые добавят функционал для работы с файлами, запросами и т.д по средствам обращеня к Libuv библиотеке.
Thread pool - я его представляю как стэк операций, функций, которые независимы от друг друга и используют возможность процессора для непосредственного обсчета или делегирование работы жесткому диску, сетевой карте и т.д.

1. Каждый thread может выделяться на одном ядре, то есть на одном ядре выполняется движок V8 и дополнительно выделены потоки под задачи асинхронные?
Я просто думал, что как раз дополнительные потоки должны выделяться на других логических, физических ядрах.
Когда на одном ядре запущен Node.js, а библиотека Libuv сама уже при необходимости создает потоки по средствам системных обращений к свободным ядрам.
2. Или если мы выделяем экземпляр Node.js на каждый прцоессор, то thread pool в принципе нету и всё выполняется по очереди не асинхронно.
  • Вопрос задан
  • 195 просмотров
Решения вопроса 2
@rPman
nodejs идеологически однопоточный, то что внутри у него могут быть потоки, это для реализации асинхронного поведения заведомо синхронных вещей...

после 10.5 версии были добавлены worker_threads гре разработчик может создавать настоящие треды, но для доступа к данным из соседних потоков нужно использовать соответствующие типы данных, например слать сообщения или создавать SharedArrayBuffer...

p.s. так как адекватных структур данных для многопоточного доступа в nodejs не завезли, то вся работа покроется кучей лишнего кода для реализации недостающего функционала, поэтому если это так критично, лучше реализовывать важные места на более адекватных языках программирования
Ответ написан
@vshvydky
по первому вопросу, нода запускается с 1 тредом отвечающим за ЭЛ. Да все задачи выполняются из очереди последовательно и та часть задач, которые требуют системных вызовов передается на исполнение в пулл уже инициализированных тредов так же через очередь, отмечу что число тредов либЮВ можно менять, согласно документации есть соответствующие ключи при запуске. Этот механизм позволяет экономить время и ресурсы на постоянную инициализацию тредов и тем самым достигается эффективность использования существующих тредов.
На счет монопольности треда на процессор это в любом случае иллюзия, помимо процесса запущенного в ноде в системе есть еще сотни процессов чего-то еще.
по второму процессу, кластеризация по числу ядер в целом считается оптимальной, в виду того что при большем числе экземпляров процесса будет переключение между ними, что влечет к дополнительным расходам на исполнение приложения.
если сравнивать с пхп и тем что каждый запрос это новый тред, то плюсы ноды в том, что нет задержек на инициализацию и закрытие треда, нет избыточной конкуренции тредов, есть максимально возможное использование каждого потока через системы очередей.
Из минусов, ресурсов ядер может не хватать и очередь будет расти, тогда кластеризация уже будет требовать распределения нагрузки по числу машин в горизонтали.
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы