Почему JavaScript не поддерживает многопоточность?

Question

Это преднамеренное дизайнерское решение или проблема с нашими современными браузерами, которая будет исправлена ​​в следующих версиях?

Answer 1

JavaScript не поддерживает многопоточность, потому что интерпретатор JavaScript в браузере является однопоточным (AFAIK). Даже Google Chrome не позволяет одновременно запускать JavaScript-код одной веб-страницы, поскольку это может вызвать серьезные проблемы с параллелизмом на существующих веб-страницах. Все, что делает Chrome - это разделяет несколько компонентов (разные вкладки, плагины и т. Д.) На отдельные процессы, но я не могу представить, чтобы на одной странице было несколько потоков JavaScript.

Однако вы можете использовать, как было предложено, setTimeout, чтобы разрешить какое-то планирование и «поддельный» параллелизм. Это заставляет браузер восстановить контроль над потоком рендеринга и запустить код JavaScript, предоставленный для setTimeout, по истечении заданного количества миллисекунд. Это очень полезно, если вы хотите, чтобы окно просмотра (что вы видите) обновлялось при выполнении операций с ним. Просто перебирая, например, координаты и соответствующее обновление элемента просто позволят вам увидеть начальную и конечную позиции, и ничего между ними.

Мы используем библиотеку абстракций в JavaScript, которая позволяет нам создавать процессы и потоки, которые управляются одним и тем же интерпретатором JavaScript. Это позволяет нам выполнять действия следующим образом:

• Процесс А, Поток 1
• Процесс A, Поток 2
• Процесс B, Поток 1
• Процесс A, Поток 3
• Процесс A, Поток 4
• Процесс B, Поток 2
• Процесс паузы A
• Процесс B, Поток 3
• Процесс B, Поток 4
• Процесс B, Поток 5
• Запустить процесс A
• Процесс А, Поток 5

Это допускает некоторую форму планирования и ложного параллелизма, запуска и остановки потоков и т. Д., Но это не будет истинной многопоточностью. Я не думаю, что это когда-либо будет реализовано в самом языке, поскольку настоящая многопоточность полезна только в том случае, если браузер может запускать многопотоковую одностраничную страницу (или даже более одного ядра), а трудности там намного больше. чем дополнительные возможности.

Для будущего JavaScript, проверьте это: https://developer.mozilla.org/presentations/xtech2006/javascript/

Answer 2

Традиционно JS предназначался для коротких, быстро выполняющихся фрагментов кода. Если у вас были серьезные вычисления, вы делали это на сервере - идея JS + HTML app , которая долгое время работала в вашем браузере и выполняла нетривиальные задачи, была абсурдной.

Конечно, теперь у нас это есть. Но браузерам понадобится немало времени, чтобы наверстать упущенное - большинство из них было разработано на основе однопоточной модели, и изменить это непросто. Google Gears обходит многие потенциальные проблемы, требуя изолированного фонового выполнения - не нужно менять DOM (так как это не поточно-ориентировано), нет доступа к объектам, созданным основным потоком (так же). Несмотря на ограниченность, это, вероятно, будет наиболее практичным проектом в ближайшем будущем, поскольку он упрощает дизайн браузера и снижает риск, связанный с тем, что неопытные JS-кодеры могут связываться с потоками ...

@ Марсио :

Почему по этой причине не реализована многопоточность в Javascript? Программисты могут делать с инструментами все, что им захочется.

Итак, давайте не будем давать им инструменты, которые настолько просто неправильно использовать , что любой другой веб-сайт, который я открываю, заканчивает тем, что ломает мой браузер. Наивная реализация этого привела бы вас прямо на территорию, которая вызывала много головных болей у MS во время разработки IE7: авторы дополнений быстро и свободно играли с моделью потоков, что приводило к скрытым ошибкам, которые становились очевидными, когда жизненные циклы объектов менялись в основном потоке , ПЛОХОЙ. Если вы пишете многопоточные дополнения ActiveX для IE, я думаю, это идет с территорией; не значит, что нужно идти дальше.

Answer 3

Многопоточность JavaScript (с некоторыми ограничениями) здесь. Google внедрил рабочих для Gears, а рабочие включены в HTML5. Большинство браузеров уже добавили поддержку этой функции.

Потоковая безопасность данных гарантируется, потому что все данные, передаваемые на / с рабочего, сериализуются / копируются.

Для получения дополнительной информации читайте:

http://www.whatwg.org/specs/web-workers/current-work/

http://ejohn.org/blog/web-workers/

Answer 4

Multithread.js оборачивает Web Workers и обеспечивает простую многопоточность в JS Работает на всех новых браузерах, включая iOS Safari. :)

Answer 5

Я не знаю обоснования этого решения, но я знаю, что вы можете смоделировать некоторые преимущества многопоточного программирования с помощью setTimeout. Вы можете создать иллюзию того, что несколько процессов делают что-то одновременно, хотя в действительности все происходит в одном потоке.

Просто сделайте так, чтобы ваша функция немного поработала, а затем вызовите что-то вроде:

setTimeout(function () {
    ... do the rest of the work...
}, 0);

И любые другие вещи, которые необходимо выполнить (например, обновления пользовательского интерфейса, анимированные изображения и т. Д.), Произойдут, когда они получат шанс.

Answer 6

Вы имеете в виду, почему язык не поддерживает многопоточность или почему движки JavaScript в браузерах не поддерживают многопоточность?

Ответ на первый вопрос заключается в том, что JavaScript в браузере предназначен для запуска в песочнице и независимым от машины / ОС способом: добавление поддержки многопоточности усложнит язык и слишком привязает язык к ОС .

Answer 7

Как сказал Мэтт Б, вопрос не очень ясен. Предположим, что вы спрашиваете о поддержке многопоточности на языке: потому что это не требуется для 99,999% приложений, работающих в браузере в настоящее время. Если вам это действительно нужно, есть обходные пути (например, использование window.setTimeout).

В общем случае многопоточность очень, очень, очень, очень, очень, очень, очень трудно (я говорил, что это сложно?) Правильно понять, если вы не вводите дополнительные ограничения (например, использование только неизменяемых данных).

Answer 8

Корпорация Intel проводила некоторые исследования с открытым исходным кодом о многопоточности в Javascript, недавно она была продемонстрирована на GDC 2012 Вот ссылка для видео . Исследовательская группа использовала OpenCL, которая в первую очередь ориентирована на наборы микросхем Intel и ОС Windows. Проект с кодовым названием RiverTrail и код доступен на GitHub

Еще несколько полезных ссылок:

Создание вычислительного шоссе для веб-приложений

Answer 9

В настоящее время некоторые браузеры поддерживают многопоточность. Так что, если вам это нужно, вы можете использовать определенные библиотеки. Например, просмотрите следующие материалы:

• https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Web_Workers_API/Using_web_workers (поддержка фоновых тем);

• https://keithwhor.github.io/multithread.js/ (библиотека).

Answer 10

Node.js 10.5+ поддерживает рабочие потоки в качестве экспериментальной функции (вы можете использовать ее с - экспериментальный-рабочий флаг включен): https://nodejs.org/api/worker_threads.html

Итак, правило таково:

• если вам нужно выполнить операции ввода-вывода с привязкой , то используйте внутренний механизм (он же callback / обещание / async-await)
• если вам нужно выполнить операции с привязкой к процессору , используйте рабочие потоки.

Рабочие потоки предназначены для долгоживущих потоков, то есть вы порождаете фоновый поток, а затем общаетесь с ним посредством передачи сообщений.

В противном случае, если вам нужно выполнить большую загрузку ЦП с помощью анонимной функции, вы можете использовать https://github.com/wilk/microjob, крошечную библиотеку, построенную на рабочих потоках.