درک موضوعات کارگری و فرآیندهای کودک

Summarize this content to 400 words in Persian Lang
Worker Threads به شما امکان می دهد کد جاوا اسکریپت را در چندین رشته اجرا کنید. آنها برای به اشتراک گذاری حافظه بین رشته ها از طریق SharedArrayBuffer و برای بارگذاری وظایف محدود به CPU مانند پردازش داده یا محاسبات ایده آل هستند.

فرآیندهای کودک

Child Processes شما را قادر می سازد تا فرآیندهای جداگانه ای را برای اجرای وظایف مستقل از فرآیند اصلی Node.js ایجاد کنید. آنها برای کارهایی که نیاز به جداسازی دارند یا هنگام کار با اسکریپت های غیر جاوا اسکریپت یا باینری ها مناسب هستند.

موارد استفاده واقعی برای موضوعات کارگری

1️⃣ پردازش تصویرهنگام مدیریت تبدیل‌های تصویر در مقیاس بزرگ، مانند تغییر اندازه، برش یا اعمال فیلترها، Worker Threads می‌تواند این وظایف را در یک رشته جداگانه بارگذاری کند تا از مسدود شدن حلقه رویداد اصلی جلوگیری کند.

مثال:

const { Worker } = require(‘worker_threads’);

function resizeImage(imagePath) {
return new Promise((resolve, reject) => {
const worker = new Worker(‘./resizeWorker.js’, { workerData: imagePath });
worker.on(‘message’, resolve);
worker.on(‘error’, reject);
});
}

// Usage
resizeImage(‘image.jpg’).then(() => console.log(‘Image resized!’));

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

2️⃣ تجزیه و تبدیل داده ها

تجزیه فایل‌های بزرگ JSON یا تبدیل داده‌های CSV می‌تواند نیاز به منابع زیادی داشته باشد. Worker Threads می تواند داده ها را به صورت تکه ای پردازش کند و از پاسخگو بودن برنامه اطمینان حاصل کند.

مثال:

const { Worker } = require(‘worker_threads’);

const worker = new Worker(‘./dataParser.js’);
worker.postMessage({ filePath: ‘largeData.json’ });
worker.on(‘message’, (data) => {
console.log(‘Parsed Data:’, data);
});

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

3️⃣ محاسبات ریاضی

Worker Thread ها برای محاسبات سنگین مانند تولید اعداد اول، ضرب ماتریس یا شبیه سازی عالی هستند.

مثال:

const { Worker } = require(‘worker_threads’);

function calculatePrimes(limit) {
return new Promise((resolve, reject) => {
const worker = new Worker(‘./primeWorker.js’, { workerData: limit });
worker.on(‘message’, resolve);
worker.on(‘error’, reject);
});
}

// Usage
calculatePrimes(100000).then(primes => console.log(primes));

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

موارد استفاده در زندگی واقعی برای فرآیندهای کودک

1️⃣ اجرای دستورات شل

هنگامی که برنامه شما نیاز به تعامل با سیستم با اجرای دستورات پوسته دارد، Child Processes گزینه اصلی است.

مثال:

const { exec } = require(‘child_process’);

exec(‘ls -l’, (error, stdout, stderr) => {
if (error) {
console.error(`Error: ${error.message}`);
return;
}
console.log(`Output:\n${stdout}`);
});

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

2️⃣ اجرای اسکریپت های غیر جاوا اسکریپت

اگر گردش کار شما شامل پایتون، روبی یا زبان های برنامه نویسی دیگر است، می توانید از Child Processes برای اجرای این اسکریپت ها و مدیریت خروجی آنها استفاده کنید.

مثال:

const { spawn } = require(‘child_process’);

const pythonProcess = spawn(‘python’, [‘script.py’]);

pythonProcess.stdout.on(‘data’, (data) => {
console.log(`Output: ${data}`);
});

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

3️⃣ معماری میکروسرویس ها

در یک رویکرد میکروسرویس مانند، می‌توانید از Child Processes برای رسیدگی به وظایف مجزا و مستقل استفاده کنید که از طریق IPC (ارتباط بین فرآیندی) با فرآیند اصلی ارتباط برقرار می‌کنند.

مثال:

const { fork } = require(‘child_process’);

const child = fork(‘./childService.js’);

child.on(‘message’, (message) => {
console.log(‘Message from child:’, message);
});

// Send a task to the child process
child.send({ task: ‘processData’, payload: [1, 2, 3] });

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

انتخاب بین رشته های کارگری و فرآیندهای کودک

ویژگی
موضوعات کارگری
فرآیندهای کودک

اشتراک گذاری حافظه
پشتیبانی از طریق SharedArrayBuffer

پشتیبانی نمی شود

جداسازی وظیفه
محیط مشترک، کمتر ایزوله
کاملا ایزوله

استفاده از مورد
کارهای فشرده CPU در جاوا اسکریپت
وظایف سطح سیستم یا کد خارجی

سربار
پایین تر (همان فرآیند)
بالاتر (فرایندهای جداگانه)

ارتباط
از طریق ارسال پیام، سریعتر
از طریق IPC، کندتر

زبان های پشتیبانی شده
فقط JavaScript/Node.js
هر زبان برنامه نویسی یا در سطح سیستم

زمان راه اندازی
سریعتر
کندتر

مهار خطا
محدودیت کمتر، می تواند روند را خراب کند
شکست های کاملاً مهار شده و جدا شده

بهترین روش ها برای استفاده از نخ های کارگر و فرآیندهای کودک

✓ Offload وظایف فشرده: از Worker Threads برای کارهای محدود به CPU و Child Processes برای عملیات I/O-heavy یا اجرای اسکریپت خارجی استفاده کنید.

✓ عملکرد مانیتور: از ابزارهایی مانند نمایه ساز داخلی Node.js برای شناسایی تنگناها استفاده کنید.

✓ خطاها را با ظرافت مدیریت کنید: همیشه به خطاها گوش دهید و از رویدادها خارج شوید تا به شکست ها رسیدگی کنید.

✓ مقیاس موثر: از گروه‌های کارگر یا خوشه‌های فرآیند برای توزیع وظایف در چندین رشته یا فرآیند استفاده کنید.

نتیجه گیری

Worker Threads و Child Processes به توسعه دهندگان Node.js اجازه می دهد تا از محدودیت های حلقه رویداد تک رشته ای رهایی یابند. با استفاده از این ابزارها، می‌توانید برنامه‌های بسیار مقیاس‌پذیر و پاسخگو بسازید که هم وظایف CPU و هم I/O را به راحتی انجام می‌دهند. خواه در حال پردازش تصاویر، اجرای دستورات پوسته یا مدیریت میکروسرویس ها باشید، درک زمان استفاده از Worker Threads و Child Processes کلید بهینه سازی عملکرد در برنامه های Node.js شما است.

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

function resizeImage(imagePath) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const worker = new Worker('./resizeWorker.js', { workerData: imagePath });
    worker.on('message', resolve);
    worker.on('error', reject);
  });
}

// Usage
resizeImage('image.jpg').then(() => console.log('Image resized!'));

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

const worker = new Worker('./dataParser.js');
worker.postMessage({ filePath: 'largeData.json' });
worker.on('message', (data) => {
  console.log('Parsed Data:', data);
});

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

function calculatePrimes(limit) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const worker = new Worker('./primeWorker.js', { workerData: limit });
    worker.on('message', resolve);
    worker.on('error', reject);
  });
}

// Usage
calculatePrimes(100000).then(primes => console.log(primes));

const { exec } = require('child_process');

exec('ls -l', (error, stdout, stderr) => {
  if (error) {
    console.error(`Error: ${error.message}`);
    return;
  }
  console.log(`Output:\n${stdout}`);
});

const { spawn } = require('child_process');

const pythonProcess = spawn('python', ['script.py']);

pythonProcess.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`Output: ${data}`);
});

const { fork } = require('child_process');

const child = fork('./childService.js');

child.on('message', (message) => {
  console.log('Message from child:', message);
});

// Send a task to the child process
child.send({ task: 'processData', payload: [1, 2, 3] });