JSRE中的多任務與多執行緒

• 2021 年 11 月 16 日
• 筆記
• EdgerOS, javascript, NodeJs, 技術分享

前言

​ 這幾天在愛智官網看了下JSRE其他的Api，看了一個比較有意思的模組 – 多任務模組task，大致看了下他們的介面說明和案例，感覺和多執行緒差不多，然後就準備去看下實現方式，找了很久沒有找到源碼（╬￣皿￣），問了他們那邊工作人員才知道目前源碼還沒有開放出來，那我也就只能 wait, wait …

凌晨3點半的我又醒來繼續敲程式碼了，可信度看人品！！！

在沒有得到源碼加持的我，只能輕裝上陣，這裝備感覺承受不住你們的第一輪筆伐 … 希望在座的各位可以做個人，啊不，是做個猿（媛）！

多任務介紹

​ 鄙人經過九牛一毛之力，終於給大家帶來了第一手資訊。據可靠情報得知（PS：其實也就從他們官網直接複製了一點官方介紹過來(≖ᴗ≖)✧）：

​ JSRE中每一個創建的Task都是作業系統中的一個獨立執行緒，作業系統可以根據調度策略獨立調度，用來提高應用程式的並行性。Node.js等運行時平台雖然通過多執行緒非同步代理並行化，但核心程式進程無法並行化，程式設計師可控性太低（這點我比較贊同），沒有可控策略。除此之外，多任務模組還提供了更好的應用程式碼解耦。應用模組分離和開發，更容易構建更複雜的大規模應用。

​ 花了我3秒的時間敲出了上面的一大片內容，感慨自己從三歲就開始敲鍵盤的努力沒有白費！(ಥ﹏ಥ)。

​ 我們都知道Node.js是單執行緒，但這僅僅指js執行主執行緒是單執行緒，其他非同步IO和事件驅動相關的執行緒通過libuv來實現內部的執行緒池和執行緒調度，本身只負責不斷的往返調度，並沒有進行真正的I/O操作，從而實現非同步非阻塞I/O。

【問題】：這邊說JSRE中每個task都是一個獨立的執行緒，難道JSRE本身就支援多執行緒的嘛？
【答】：不用想了，我自己也不是很清楚，在官網沒有找到一個準確的答案，那我們就接著繼續實踐出真知！

實例測試

1、同步執行

• 測試程式碼：

// main.js
...
console.info('start');

// 模擬3s耗時操作
let t = 0;
while (t < 3000) {
	console.warn('wait...');
	sys.sleep(1000);
	t += 1000;
}

console.info('end');
...

• 運行結果：
  
  我們在入口文件main.js中加入以上測試程式碼，我們都知道js程式碼運行階段都是從上往下開始順序執行的，我們在主執行緒中添加了一段3秒的阻塞程式碼，當然在實際項目中也許一個服務啟動時耗時更多。

從VSCode輸出窗口中我們可以看到日誌是順序列印的，在列印end之前等待了3秒，使得主程式阻塞了3秒，這時候給用戶的體驗就會很卡頓。阻塞的3秒對於後面主執行緒的程式碼執行並沒有任何影響，實際項目中也許是開啟了一些應用程式的其他附加服務。

下面我再用多任務模組處理一下阻塞程式碼。

2、多任務執行

• 測試程式碼：

// main.js
...
console.info('start');

// 開啟子任務
new Task('./task.js');

console.info('end');
...

// task.js
let t = 0;
while (t < 3000) {
	console.warn('wait...');
	sys.sleep(1000);
	t += 1000;
}

• 運行結果：
  
  在上面測試程式碼程式碼中我們將3秒的阻塞程式碼放在了新建的task.js文件中，在main.js中我們通過Task模組實例化了一個多任務實例，參數為task.js的文件地址，這時候運行程式碼我們可以看到end欄位的列印並不受多任務實例中的阻塞程式碼影響，這樣就不會對主執行緒運行造成不必要的阻塞。而在Node.js中可以通過非同步I/O交給內部執行緒池、工作執行緒或者開啟子進程進行處理。

數據通訊

我們都知道執行緒之間是並行運行的，一個執行緒是無法直接訪問其他執行緒內部數據的，按照官網的說法，每一個多任務就是一個執行緒，那多任務之間的數據應該也是各自維護，隔離開的。那麼多任務之間如何能工進行數據通訊呢？這邊在愛智開發手冊上看到有很多中方式去進行多任務間通訊。其中有個比較有特點的是一個叫SyncTable的共享映射資料庫，該模組具體的作用個人感覺應該是js模組間通訊（純屬個人意見，錯了勿噴！）。

說岔了，言歸正傳！我們看一下這邊多任務的通訊方式之一：訊號槽通訊（SigSlot）。

據官網介紹：

SigSlot 是一個事件驅動的非同步通訊組件，支援多任務和多進程。如果您需要多進程支援，則必須啟動 JSRE（全局訊號槽）並-g在啟動進程時使用選項啟用當前進程 GSS 支援。在 EdgerOS 中，來自同一供應商的應用程式可以使用 GSS 功能相互訂閱和發布消息。

SigSlot是典型的訂閱和發布通訊機制。基於 SigSlot，可以輕鬆進行多任務解耦。每個任務都是獨立設計的，大大降低了應用開發的難度。

下面直接來使用一下這個模組：

• 測試程式碼

  // main.js
  ...
  
  const SigSlot = require('sigslot');
  const testSlot = new SigSlot('test');
  testSlot.slot('task', (msg) => {
  	console.log('main: ', msg);
  	testSlot.emit('main', 'main to task');
  })
  
  new Task('./task.js');
  ...
  

  // task.js
  
  const SigSlot = require('sigslot');
  const testSlot = new SigSlot('test');
  testSlot.slot('main', (msg) => {
    console.log('task: ', msg);
  })
  
  testSlot.emit('task', 'task to main');
  
  require('iosched').forever();
  

• 運行結果：
  
  從運行結果中可以看到在JSRE中，多任務之間可以通過訊號槽進行數據的相互傳遞，意味著多任務是可以進行數據通訊的，主要依賴於發布訂閱模式來實現模組間通訊的功能。

其實，最開始結果是只列印了main.js訂閱的task事件，而mian.js中發布的main事件在task.js中並沒有進行列印，一頭霧水的我對照官網用法檢查了好幾遍，沒發現寫法有什麼錯誤，寫法問題就直接排除了。定位到應該是事件處理沒有觸發。

這時候我注意到了這個iosched這個模組，經過一番查找，終於知道了原因。

該模組為JSRE的核心模組之一，簡單理解為就是處理非同步I/0事件調度。

如果想要是js模組始終執行非同步事件循環，可以顯示調用該模組的forever方法去實現（require('iosched').forever()），這點和Node.js有著很大的差異，為什麼JSRE要這樣處理？可惜這個不是今天的重點，後面也會去介紹一下該模組。

多任務總結

關於JSRE中的多任務模組個人感覺還是很不錯的，

首先是這種多任務的寫法，比較直觀，個人比較推薦的；

其次就是多任務可控，JSRE針對該模組還提供了很多的其他的介面供開發者進行任務控制。

​ 上圖就是個人從使用上最直觀的感受，至於底層多任務的實現以及JSRE本身是不是多執行緒機制或許只有等開源後方可知曉。這次就扯到這裡就可以了，上面關於JSRE的非同步事件循環機制和Node.js內置的事件循環有什麼異同，下次將會為大家通過對比進行講解。

如果以上有說的不對的，歡迎下面評論。