协调node.js中的并行执行

时间:2011-01-08 01:21:24

标签: javascript concurrency node.js parallel-processing fork-join

node.js的事件驱动编程模型使协调程序流变得有点棘手。

简单的顺序执行变成了嵌套的回调,这很容易(尽管写下来有点复杂)。

但并行执行怎么样?假设您有三个可以并行运行的任务A,B,C,当它们完成时,您希望将结果发送到任务D.

使用fork / join模型,这将是

  • fork A
  • fork B
  • fork C
  • 加入A,B,C,运行D

如何在node.js中编写?有没有最佳做法或烹饪书?我是否每次都要hand-roll a solution,或者是否有一些带帮助的图书馆?

7 个答案:

答案 0 :(得分:126)

node.js中没有什么是真正的并行,因为它是单线程的。但是,可以按照您无法事先确定的顺序安排和运行多个事件。而数据库访问等实际上是“并行”的,因为数据库查询本身在不同的线程中运行,但在完成后会重新集成到事件流中。

那么,如何在多个事件处理程序上安排回调?嗯,这是浏览器端javascript动画中使用的一种常用技术:使用变量来跟踪完成情况。

这听起来像是一个黑客,它听起来可能是混乱的,留下一堆全局变量围绕着跟踪,而用较少的语言。但是在javascript中我们可以使用闭包:

function fork (async_calls, shared_callback) {
  var counter = async_calls.length;
  var callback = function () {
    counter --;
    if (counter == 0) {
      shared_callback()
    }
  }

  for (var i=0;i<async_calls.length;i++) {
    async_calls[i](callback);
  }
}

// usage:
fork([A,B,C],D);

在上面的例子中,假设async和callback函数不需要参数,我们保持代码简单。您当然可以修改代码以将参数传递给异步函数,并让回调函数累积结果并将其传递给shared_callback函数。


补充答案:

实际上,即使是这样,fork()函数也可以使用闭包将参数传递给异步函数:

fork([
  function(callback){ A(1,2,callback) },
  function(callback){ B(1,callback) },
  function(callback){ C(1,2,callback) }
],D);

唯一要做的就是累积A,B,C的结果并将它们传递给D.


更多补充答案:

我无法抗拒。在早餐期间一直想着这个。这是fork()的实现,它累积结果(通常作为参数传递给回调函数):

function fork (async_calls, shared_callback) {
  var counter = async_calls.length;
  var all_results = [];
  function makeCallback (index) {
    return function () {
      counter --;
      var results = [];
      // we use the arguments object here because some callbacks 
      // in Node pass in multiple arguments as result.
      for (var i=0;i<arguments.length;i++) {
        results.push(arguments[i]);
      }
      all_results[index] = results;
      if (counter == 0) {
        shared_callback(all_results);
      }
    }
  }

  for (var i=0;i<async_calls.length;i++) {
    async_calls[i](makeCallback(i));
  }
}

这很容易。这使fork()非常通用,可用于同步多个非同类事件。

Node.js中的用法示例:

// Read 3 files in parallel and process them together:

function A (c){ fs.readFile('file1',c) };
function B (c){ fs.readFile('file2',c) };
function C (c){ fs.readFile('file3',c) };
function D (result) {
  file1data = result[0][1];
  file2data = result[1][1];
  file3data = result[2][1];

  // process the files together here
}

fork([A,B,C],D);

更新

此代码是在存在async.js之类的库或各种基于promise的库之前编写的。我想相信async.js的灵感来自于此,但我没有任何证据。无论如何..如果你今天想要这样做,请看看async.js或promises。只需考虑上面的答案,就async.parallel等工作原理做一个很好的解释/说明。

为了完整起见,以下是您使用async.parallel

的方法
var async = require('async');

async.parallel([A,B,C],D);

请注意,async.parallel与我们上面实现的fork函数完全相同。主要区别在于它将错误作为D的第一个参数传递,并将回调作为第二个参数传递给node.js约定。

使用promises,我们将其编写如下:

// Assuming A, B & C return a promise instead of accepting a callback

Promise.all([A,B,C]).then(D);

答案 1 :(得分:10)

我相信现在“async”模块提供了这种并行功能,并且与上面的fork函数大致相同。

答案 2 :(得分:5)

futures模块有一个名为join的子模块,我喜欢使用它:

  

加入异步调用,类似于pthread_join对线程的工作方式。

自述文件显示了使用自由式或使用Promise模式使用future子模块的一些很好的例子。来自文档的示例:

var Join = require('join')
  , join = Join()
  , callbackA = join.add()
  , callbackB = join.add()
  , callbackC = join.add();

function abcComplete(aArgs, bArgs, cArgs) {
  console.log(aArgs[1] + bArgs[1] + cArgs[1]);
}

setTimeout(function () {
  callbackA(null, 'Hello');
}, 300);

setTimeout(function () {
  callbackB(null, 'World');
}, 500);

setTimeout(function () {
  callbackC(null, '!');
}, 400);

// this must be called after all 
join.when(abcComplete);

答案 3 :(得分:2)

这里可能有一个简单的解决方案:http://howtonode.org/control-flow-part-ii滚动到并行操作。另一种方法是让A,B和C都共享相同的回调函数,让该函数具有全局或至少是函数外的递增函数,如果所有三个函数都调用了回调,那么让它运行D,当然,你必须将A,B和C的结果存储在某个地方。

答案 4 :(得分:2)

另一个选项可能是节点的步骤模块:https://github.com/creationix/step

答案 5 :(得分:0)

您可能想尝试这个小型库:https://www.npmjs.com/package/parallel-io

答案 6 :(得分:0)

除了流行的承诺和异步库之外,还有第三种优雅方式 - 使用“布线”:

var l = new Wire();

funcA(l.branch('post'));
funcB(l.branch('comments'));
funcC(l.branch('links'));

l.success(function(results) {
   // result will be object with results:
   // { post: ..., comments: ..., links: ...}
});

https://github.com/garmoshka-mo/mo-wire