Napa.js 简介
原文地址：https://github.com/Microsoft/...node
本文介绍 Napa.js 的核心概念，带领你们探索 Napa.js 是如何运转起来的。关于它的由来和开发初衷，能够阅读 这篇文章git
简介
Zone
Zone 是 Napa.js 中的核心概念，它是执行 JavaScript 代码的基本单元，全部涉及多线程相关的内容都离不开 Zone 这个概念。一个进程能够包含多个 zone，而每一个 zone 又由多个 JavaScript Worker 组成。github
在 zone 内部的全部 worker 都是类似的：他们加载相同的代码，几乎以相同的方式处理 broadcast 和 execute 请求，你没法指定执行某一个特定 worker 中的代码。在不一样 zone 之间的 worker 是彻底不一样的：他们加载不一样的代码，或者虽然加载相同代码但以不一样的策略执行，例如堆栈大小不一样、安全策略不一样等。应用会利用多个 zone 来加载不一样的策略。npm
有两种类型的 zone：数组
- Napa zone - 由多个 Napa.js 管理的 JavaScript worker 组成。Napa zone 内的 worker 支持部分 Node.js API
- Node zone - 暴露了 Node.js event loop 的虚拟 zone，具备完备的 Node.js 能力
这样划分让你既能够用 Napa zone 处理繁重的计算事务，也能够用 Node zone 处理 IO 事务。同时 Node zone 也是对 Napa zone 没法完整支持 Node API 的一种补充。xcode
如下代码建立了一个包含 8 个 worker 的 Napa zone：promise
var napa = require('napajs');
var zone = napa.zone.create('sample-zone', { workers: 8 });
如下代码演示如何访问 Node zone：安全
var zone = napa.zone.node;
在 zone 上能够作两种类型的操做：多线程
- Broadcast - 全部 worker 执行一样的代码，改变 worker 状态，返回 promise 对象。不过咱们只能经过 promise 的返回结果判断执行成功仍是失败。一般用
broadcast来启动应用、预加载一些数据或者修改应用设置。 - Execute - 在一个随机 worker 上执行，不改变 worker 状态，返回一个包含结果数据的 promise。
execute一般是用来作实际业务的。
Zone 的操做采用“先进先出”的策略，但 broadcast 比 execute 优先级更高。dom
如下代码演示了使用 broadcast 和 execute 完成一个简单的任务：
function foo() {
console.log('hi');
}
// This setups function definition of foo in all workers in the zone.
zone.broadcast(foo.toString());
// This execute function foo on an arbitrary worker.
zone.execute(() => { global.foo() });
数据传输
因为 V8 不适合在多个 isolate 间执行 JavaScript 代码，每一个 isolate 管理本身内部的堆栈。在 isolate 之间传递值须要封送/拆收（marshalled/unmarshalled），载荷的大小和对象复杂度决定着通讯效率。全部 JavaScript isolate 都属于同一个进程，且原生对象能够被包装成 JavaScript 对象，咱们尝试在此基础上为 Napa 设计一种高效传输数据的模式。
为了实现上述模式，引入了如下概念：
可传输类型
可传输类型是指能够在 worker 中自由传输的 JavaScript 类型。包括
- JavaScript 基础类型：null, boolean, number, string
- 实现了
Transportable接口的对象（TypeScript class） - 由以上类型构成的数组或对象
- 还有 undefined
跨 worker 存储
Store API 用于在 JavaScript worker 中共享数据。当执行 store.set 时，数据被封送到 JSON 并存储在进程的堆栈中，全部线程均可以访问；当执行 store.get 时，数据被拆收出来。
如下代码演示如何利用 store 共享数据：
var napa = require('napajs');
var zone = napa.zone.create('zone1');
var store = napa.store.create('store1');
// Set 'key1' in node.
store.set('key1', {
a: 1,
b: "2",
c: napa.memory.crtAllocator // transportable complex type.
};
// Get 'key1' in another thread.
zone.execute(() => {
var store = global.napa.store.get('store1');
console.log(store.get('key1'));
});
尽管很方便，但不建议在同一个事务里用 store 传值，由于这样作不单单只传输了数据（还附带了别的事情，好比加锁）。另外，虽然有垃圾回收机制，但开发者仍是应当在使用完数据后手动删除相应的 key。
安装
执行 npm install napajs 安装。
在 OSX 系统安装后执行会报错，在 github issue 中里也有一样的提问，解决方法是按照官方的构建文档，本身手动构建。 最新版 v0.1.4 版本已经修复上述问题。
步骤以下:
-
安装先决依赖
-
Install C++ compilers that support C++14:
xcode-select --install
-
Install CMake:
brew install cmake
-
Install cmake-js:
npm install -g cmake-js
-
-
经过 npm 构建
npm install --no-fetch
快速上手示例
计算圆周率 π 值
下面是一个计算 π 值的例子，演示了如何利用多线程执行子任务。
var napa = require("napajs");
// Change this value to control number of napa workers initialized.
const NUMBER_OF_WORKERS = 4;
// Create a napa zone with number_of_workers napa workers.
var zone = napa.zone.create('zone', { workers: NUMBER_OF_WORKERS });
// Estimate the value of π by using a Monte Carlo method
function estimatePI(points) {
var i = points;
var inside = 0;
while (i-- > 0) {
var x = Math.random();
var y = Math.random();
if ((x * x) + (y * y) <= 1) {
inside++;
}
}
return inside / points * 4;
}
function run(points, batches) {
var start = Date.now();
var promises = [];
for (var i = 0; i < batches; i++) {
promises[i] = zone.execute(estimatePI, [points / batches]);
}
return Promise.all(promises).then(values => {
var aggregate = 0;
values.forEach(result => aggregate += result.value);
printResult(points, batches, aggregate / batches, Date.now() - start);
});
}
function printResult(points, batches, pi, ms) {
console.log('\t' + points
+ '\t\t' + batches
+ '\t\t' + NUMBER_OF_WORKERS
+ '\t\t' + ms
+ '\t\t' + pi.toPrecision(7)
+ '\t' + Math.abs(pi - Math.PI).toPrecision(7));
}
console.log();
console.log('\t# of points\t# of batches\t# of workers\tlatency in MS\testimated π\tdeviation');
console.log('\t---------------------------------------------------------------------------------------');
// Run with different # of points and batches in sequence.
run(4000000, 1)
.then(result => run(4000000, 2))
.then(result => run(4000000, 4))
.then(result => run(4000000, 8))
运行结果以下，当设置为 1 组、2 组、4 组子任务并行计算时，能够看出执行时间有明显提高，当设置为 8 组子任务并行计算时，因为没有更多的空闲 worker 资源，也就没有明显的执行时间的提高。
# of points # of batches # of workers latency in MS estimated π deviation --------------------------------------------------------------------------------------- 40000000 1 4 1015 3.141619 0.00002664641 40000000 2 4 532 3.141348 0.0002450536 40000000 4 4 331 3.141185 0.0004080536 40000000 8 4 326 3.141620 0.00002724641
计算斐波那契数列
var napa = require("napajs");
// Change this value to control number of napa workers initialized.
const NUMBER_OF_WORKERS = 4;
// Create a napa zone with number_of_workers napa workers.
var zone = napa.zone.create('zone', { workers: NUMBER_OF_WORKERS });
/*
Fibonacci sequence
n: | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ...
-------------------------------------------------------------------------
NTH Fibonacci: | 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 ...
*/
function fibonacci(n) {
if (n <= 1) {
return n;
}
var p1 = zone.execute("", "fibonacci", [n - 1]);
var p2 = zone.execute("", "fibonacci", [n - 2]);
// Returning promise to avoid blocking each worker.
return Promise.all([p1, p2]).then(([result1, result2]) => {
return result1.value + result2.value;
});
}
function run(n) {
var start = Date.now();
return zone.execute('', "fibonacci", [n])
.then(result => {
printResult(n, result.value, Date.now() - start);
return result.value;
});
}
function printResult(nth, fibonacci, ms) {
console.log('\t' + nth
+ '\t' + fibonacci
+ '\t\t' + NUMBER_OF_WORKERS
+ '\t\t' + ms);
}
console.log();
console.log('\tNth\tFibonacci\t# of workers\tlatency in MS');
console.log('\t-----------------------------------------------------------');
// Broadcast declaration of 'napa' and 'zone' to napa workers.
zone.broadcast(' \
var napa = require("napajs"); \
var zone = napa.zone.get("zone"); \
');
// Broadcast function declaration of 'fibonacci' to napa workers.
zone.broadcast(fibonacci.toString());
// Run fibonacci evaluation in sequence.
run(10)
.then(result => { run(11)
.then(result => { run(12)
.then(result => { run(13)
.then(result => { run(14)
.then(result => { run(15)
.then(result => { run(16)
}) }) }) }) }) })
运算结果
Nth Fibonacci # of workers latency in MS ----------------------------------------------------------- 10 55 4 10 11 89 4 13 12 144 4 15 13 233 4 22 14 377 4 31 15 610 4 50 16 987 4 81
- 1. Napa.js —— 微软开源的多线程 JavaScript 运行环境
- 2. unity3d 简介_Unity 3D简介
- 3. jdbc简介_JDBC简介
- 4. servlet简介_Servlet简介
- 5. mysql-front简介_MySQL-简介
- 6. tensorflow简介_TensorFlow简介
- 7. tensorflow简介_TensorFlow-简介
- 8. keras 简介_Keras-简介
- 9. webgl简介_WebGL简介
- 10. Linux 介绍简介
- 更多相关文章...
- • Scala 简介 - Scala教程
- • AJAX 简介 - PHP教程
- • Github 简明教程
- • Java Agent入门实战（一）-Instrumentation介绍与使用
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。