详解 javascript 中并发与并行

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文章目录

• • 一、并发（Concurrency）
  • 二、并行（Parallelism）
  • 三、总结

一、并发（Concurrency）

在JavaScript中，由于浏览器和Node.js环境的执行模型，主要采用的是单线程（对于主线程而言）事件循环机制。这意味着JavaScript本身不直接支持多线程的并行执行，但在单线程环境中依然可以实现并发。这里的并发表现为：

• 异步编程：JavaScript通过回调函数、Promise、async/await等机制处理异步操作（如网络请求、定时器、I/O操作等）。当主线程执行到异步操作时，不会阻塞而是继续执行后续代码，待异步操作完成后，事件循环会安排相应的回调函数在微任务队列或宏任务队列中执行。从外部观察，这些异步操作就像是在并发执行。

例如：

setTimeout(() => console.log('Timer'), 0);
console.log('Main thread');

在这个例子中，虽然”Timer”和”Main thread”看似并发执行（“Main thread”先输出，然后是”Timer”），但实际上它们并没有在物理意义上并行运行，而是在单个线程上按照事件循环机制顺序执行。

二、并行（Parallelism）

传统JavaScript引擎（如V8）在单个进程中是基于单线程模型的，因此在单个JavaScript进程中不能实现并行执行。然而，随着Web Worker API的引入以及Node.js对多进程和多线程的支持（如worker_threads模块），JavaScript现在可以在某种程度上实现并行计算。

• Web Workers：Web Workers允许JavaScript在后台线程中执行脚本，从而实现多线程并行处理。主页面与Worker线程之间通过消息传递进行通信，Worker线程可以执行耗时任务，不影响主线程的UI渲染和其他响应性操作。

// 创建一个新的Web Worker
var myWorker = new Worker('worker.js');

myWorker.postMessage({ data: 'Hello World!' }); // 发送消息给worker

myWorker.onmessage = function(event) {
  console.log('Received message ' + event.data);
};

// 在worker.js中
self.onmessage = function(event) {
  console.log('Received message ' + event.data);
  // 处理耗时任务...
};

• Node.js 多线程：Node.js提供worker_threads模块，允许在Node.js应用内部创建独立的工作线程，这些线程可以在多核CPU上并行执行任务。

三、总结

在JavaScript中，传统的单线程环境主要通过异步编程模型实现了并发，而非物理意义上的并行。而通过Web Worker或Node.js的多线程支持，可以在特定场景下实现真正的并行计算。