当Node.js在线程池中维护线程时为何将其称为单线程？

Question

Node.js维护一个事件循环，但是默认情况下，它还具有四个线程来处理复杂的请求。当线程池中有更多可用线程时，如何使用单线程？

而且，事件循环为复杂任务分配的线程是专用线程，那么它与其他多线程概念有何不同？

Answer 1

我就简单明了的讲一下，消除大家的困惑：

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节点的事件循环是单线程的，但其他进程不是。

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混乱来自于 Node 在底层使用的 C++（NodeJS 大约是 30% JS + 70% C++）。因此，默认情况下 NodeJS 的 JS 部分是单线程的，但它使用 C++ 的线程池。因此，如果需要异步 I/O 操作，我们有一个单线程 JS，它是 NodeJS 的事件循环+ 4 个 C++ 线程。

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同样重要的是要知道事件循环就像一个流量组织者，每个请求都会经过循环（这是单线程的）。如果需要 I/O 进程，事件循环会将这些请求组织到池线程。如果您有繁重的图像处理、视频编辑、音频处理或 3D 图形等高计算任务（大多数应用程序不需要），那么 NodeJS 将成为您的瓶颈。\nNodeJS 很出色适用于执行处理数据库和文件系统等任务的 I/O 绑定应用程序（大多数应用程序都是这种情况）。

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同样，默认情况下，NodeJS 使用 4 个线程池（加上事件循环本身的一个线程）——总共 5 个线程。

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一般来说，CPU 可以包含一个或多个核心，这取决于您的服务器（金钱）。

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每个核心可以有线程。观察您的活动监视器并了解您正在使用多少个线程。

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每个进程都有多个线程。

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Node的多线程是因为node依赖于V8和libuv（C库）。

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长话短说——

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节点的事件循环本身是单线程的，但有许多操作是在事件循环之外完成的（例如加密和文件系统）。如果您有两次对 crypto 的调用，那么它们中的每一个都会到达一个 THREAD（想象 3 次对 crypto 的调用，1 次对 fs 的调用，这些调用将从线程池中的 4 个线程中为每个线程分配一个）。

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最后：通过更改process.env.uv_threadpool_size的值，可以很容易地增加 C-Library libuv 线程池的默认线程数（默认为 4）。此外，您还可以使用集群（推荐 PM2）来克隆事件循环并拥有多个事件循环，以防单线程循环不足以满足您计算量大的应用程序的需要。

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因此，没有人说明线程池是 C++ 的东西，\xe2\x80\x99s 受 NodeJS 控制，并且大多数情况下不应该由开发人员控制。

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希望这能让事情变得简单。

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Answer 2

在您所指的上下文中，“单线程”表示Javascript作为单个线程运行。 无论是字面上还是按时间片，都没有两个Javascript同时运行。这极大地简化了Javascript开发，因为不需要对在不同Javascript之间共享的Javascript变量进行线程同步，因为只能同时运行一个Javascript。

综上所述，node.js确实使用其实现内部的线程。您提到的默认四个线程在磁盘I / O的线程池中使用。由于磁盘I / O通常是在操作系统级别上的同步操作，会阻塞调用线程，并且node.js的设计应将所有I / O操作都提供为异步操作，因此node.js设计者决定采用异步接口通过使用线程池来实现（以本机代码）fs模块磁盘I / O接口（是的，在某些操作系统中存在非阻塞磁盘I / O操作，但是node.js设计者决定不这样做）。使用它们）。这一切都是在本机代码的幕后进行的，并且不会影响Javascript仅在单个线程中运行的事实。

这是在node.js中磁盘I / O调用如何工作的摘要。假设已经有一个打开的文件句柄。

1. Javascript代码调用fs.write()现有文件句柄。
2. fs模块将参数打包到函数中，然后调用本机代码。
3. 本机代码从线程池中获取线程，并启动OS调用以将数据写入该文件
4. 函数返回的本机代码
5. fs模块从fs.write()调用返回
6. Javascript继续执行（fs.write()调用之后出现的所有语句
7. 一段时间后，fs.write()线程上的本机代码调用完成。它获取一个保护事件循环的互斥锁，并将一个事件插入事件队列。
8. 当Javascript引擎完成执行它正在运行的Javascript流后，它将检查事件队列以查看是否还有其他事件要运行。
9. 当它在事件队列中找到一个事件时，会将其从事件队列中删除，并执行与该事件相关的回调，从而开始运行Javascript的新流。

因为直到执行完当前的Javascript流才执行新事件，所以Javas获得的位置是事件驱动的单线程性质，即使可以使用本机代码线程来实现某些库函数。这些线程用于将阻塞操作变为非阻塞操作，但不会影响Javascript执行本身的单线程性能。

这里的关键是node.js是事件驱动的。触发某些Javascript运行的每个新操作都将通过事件队列进行序列化，直到当前Javascript流完成执行后，才处理下一个事件。

在node.js架构中，要使两个Javascript独立运行并同时运行的唯一方法是为每个Javascript使用单独的node.js进程。然后，它们将作为两个完全独立的操作运行，并且操作系统将对其进行单独管理。如果您的计算机至少有两个核心，那么它们实际上可以同时运行，每个核心都在自己的核心上。如果您的计算机只有一个内核，则它们实际上将位于它们自己的进程线程中，并且操作系统会对其进行时间片（在它们之间共享一个CPU）。

Answer 3

默认情况下， JavaScript 代码的执行在单个线程上运行。

然而，node.js 尝试使大多数长时间运行的调用异步。对于某些只涉及执行异步操作系统调用，但对于其他一些，node.js 将在辅助线程上执行调用本身，同时继续运行其他 JS 代码。一旦异步调用终止，Js 回调或 Promise 处理程序将运行。