Является ли Node.js однопоточным или многопоточным?

Node.js — это среда выполнения JavaScript, основанная на движке V8 от Google. Одним из наиболее важных вопросов, который часто задают новички, является: «Является ли Node.js однопоточным или многопоточным?»

Однопоточность Node.js

Node.js построен на модели однопоточности, что означает, что основной поток выполнения работает в одном потоке. Это в первую очередь связано с событийной моделью, использующей асинхронные операции ввода-вывода, что позволяет обрабатывать множество соединений одновременно.

Основная идея заключается в том, что вместо того, чтобы создавать новый поток для каждого запроса (как это делает некоторые другие серверные платформы), Node.js использует событийный цикл. Это позволяет более эффективно использовать ресурсы, избегая накладных расходов на создание и управление потоками.

Пример простого сервера на Node.js:

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
    res.end('Hello, World!\n');
});

server.listen(3000, () => {
    console.log('Server running at http://localhost:3000/');
});

Этот код создает простой HTTP-сервер, который отвечает "Hello, World!" на каждом запросе. Сервер обрабатывает асинхронные запросы на одном потоке, что позволяет избежать блокировок.

Многопоточность в Node.js

Хотя основной поток Node.js однопоточен, существуют способы работы с многопоточностью. До версии Node.js 10.x не было прямой поддержки многопоточности. Однако начиная с Node.js 10.5, был добавлен модуль worker_threads, который позволяет выполнять JavaScript в нескольких потоках.

Пример использования worker_threads:

const {Worker, isMainThread, parentPort} = require('worker_threads');

if (isMainThread) {
    // Это главный поток
    const worker = new Worker(__filename);
    worker.on('message', message => console.log(`Received from worker: ${message}`));
    worker.postMessage('Hello, Worker!');
} else {
    // Это рабочий поток
    parentPort.on('message', message => {
        console.log(`Received from main thread: ${message}`);
        parentPort.postMessage('Hello, Main Thread!');
    });
}

В этом примере мы создаем новый рабочий поток, который может выполнять код параллельно с основным потоком. Это полезно, когда вам нужно выполнять тяжелые вычисления без блокировки основной программы.

Заключение

Node.js в целом однопоточен и ориентирован на асинхронные операции, что делает его высокопроизводительным для работы с большим количеством соединений. Однако с помощью модуля worker_threads можно реализовать параллельное выполнение, что открывает возможности для более сложных задач.

Для большинства веб-приложений данный асинхронный подход является достаточным, и не требует многопоточности, однако разработчики должны понимать, как использовать доступные инструменты для достижения необходимых результатов.