Node.js 多线程支持分析

Node.js 确实支持多线程，但需要理解其实现方式和限制。以下是关于 Node.js 多线程的详细说明：

1. Node.js 的默认单线程模型

Node.js 默认使用单线程事件循环模型处理 JavaScript 代码，这是其核心设计特点。但这里的"单线程"指的是 JavaScript 执行线程，实际上 Node.js 底层是多线程的（如 I/O 操作使用线程池）。

2. Node.js 的多线程支持方式

2.1 Worker Threads 模块

Node.js v10.5.0 引入了 worker_threads 模块，提供了真正的多线程支持：

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

if (isMainThread) {
  // 主线程
  const worker = new Worker(__filename, {
    workerData: '一些数据'
  });
  worker.on('message', (msg) => console.log(msg));
  worker.on('error', (err) => console.error(err));
  worker.on('exit', (code) => {
    if (code !== 0) console.error(`Worker stopped with exit code ${code}`);
  });
} else {
  // 工作线程
  const { workerData } = require('worker_threads');
  require('parentPort').postMessage(`收到数据: ${workerData}`);
}

特点： - 每个 Worker 运行在独立的 V8 实例中 - 线程间通过消息传递通信（而非共享内存） - 适合 CPU 密集型任务

2.2 其他多线程/多进程方案

1. Cluster 模块：创建多个 Node.js 进程（不是线程）
2. Child Process：创建子进程
3. 第三方模块：如 tiny-worker、webworker-threads

3. 多线程适用场景

• CPU 密集型计算（如图像处理、加密解密）
• 需要并行处理的任务
• 需要避免阻塞事件循环的长时操作

4. 注意事项

1. 线程间通信：Worker Threads 通过消息传递而非共享内存
2. 资源消耗：每个线程有独立的内存空间，可能增加内存使用
3. 调试复杂性：多线程调试比单线程复杂
4. I/O 操作：对于 I/O 密集型任务，异步 I/O 通常比多线程更高效

5. 示例：计算斐波那契数列（CPU 密集型）

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

function fibonacci(n) {
  return n < 1 ? 0 : n <= 2 ? 1 : fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

if (isMainThread) {
  console.log('主线程');
  const worker = new Worker(__filename);
  worker.on('message', (result) => {
    console.log(`斐波那契结果: ${result}`);
  });
  worker.postMessage(40); // 计算第40项
} else {
  parentPort.on('message', (n) => {
    const result = fibonacci(n);
    parentPort.postMessage(result);
  });
}

总结：Node.js 通过 Worker Threads 支持多线程，适合 CPU 密集型任务，但对于大多数 I/O 密集型应用，传统的异步模型仍然是更高效的选择。