सरल उत्तर: Node.js एकल-थ्रेडेड है और समवर्ती अनुकरण करने के लिए उस एकल थ्रेड को विभाजित करता है, जबकि एलिक्सिर, BEAM, एरलांग की वर्चुअल मशीन की समवर्ती और समानता, मूल का लाभ उठाता है। प्रक्रियाओं को एक साथ निष्पादित करने के लिए।

नीचे, हम दो प्रमुख अवधारणाओं की खोज करते हुए इस अंतर को और अधिक गहराई से समझेंगे: नोड.जेएस इवेंट लूप और एलिक्सिर का बीईएएम वीएम और ओटीपी। ये तत्व यह समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि प्रत्येक तकनीक अतुल्यकालिक कार्यों को कैसे निष्पादित करती है और यह विभिन्न अनुप्रयोगों में प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी को कैसे प्रभावित करती है।

1. इवेंट लूप क्या है?

Node.js एक मुख्य थ्रेड पर काम करता है और अतुल्यकालिक संचालन को प्रबंधित करने के लिए इवेंट लूप नामक एक तंत्र का उपयोग करता है। मूल अवधारणा यह है कि यह संसाधित किए जाने वाले लंबित कार्यों, जैसे कि I/O संचालन, वादे और कॉलबैक की जांच करता है, और जब वे तैयार होते हैं तो उन्हें निष्पादित करता है।

1.1 यह व्यवहार में कैसे काम करता है:

जब एक एसिंक्रोनस ऑपरेशन शुरू किया जाता है (उदाहरण के लिए, एपीआई के लिए एक क्वेरी), तो इसे libuv को सौंपा जाता है। इस बीच, इवेंट लूप अन्य कनेक्शन स्वीकार करना जारी रखता है।
जब एसिंक्रोनस ऑपरेशन समाप्त हो जाता है, तो libuv परिणाम को इवेंट कतार में लौटाता है, फिर इवेंट लूप ऑपरेशन से जुड़े कॉलबैक को कॉल स्टैक पर रखता है।

1.2 इवेंट लूप की सीमाएँ:

• यदि कोई समय लेने वाला या सीपीयू-गहन कार्य कॉल स्टैक पर है, तो यह अन्य परिचालनों के प्रसंस्करण को अवरुद्ध कर सकता है, जिससे दक्षता कम हो सकती है।

• समवर्तीता सीमित है क्योंकि सब कुछ एक ही मुख्य थ्रेड पर चलता है।

2. बीम वीएम और ओटीपी

एलिक्सिर BEAM VM पर बनाया गया है, वही वर्चुअल मशीन जो एर्लैंग को शक्ति प्रदान करती है, जो उच्च समवर्तीता और लचीलेपन को संभालने की क्षमता के लिए जाना जाता है। Node.js के विपरीत, Elixir किसी एक थ्रेड पर निर्भर नहीं करता है। इसके बजाय, यह BEAM द्वारा प्रबंधित बेहद हल्की और पृथक प्रक्रियाओं का उपयोग करता है।

2.1 यह व्यवहार में कैसे काम करता है:

• एलिक्सिर में प्रत्येक प्रक्रिया स्वतंत्र है, जिसका अर्थ है कि वे मेमोरी साझा नहीं करते हैं और एक-दूसरे को अवरुद्ध नहीं करते हैं।
• इन प्रक्रियाओं को BEAM द्वारा प्रबंधित किया जाता है, जो एक साथ लाखों प्रक्रियाओं को बना और प्रबंधित कर सकता है, सभी उपलब्ध सीपीयू कोर के बीच लोड वितरित कर सकता है।
• इसके अलावा, एलिक्सिर ओटीपी (ओपन टेलीकॉम प्लेटफॉर्म) के साथ आता है, जो मजबूत और वितरित सिस्टम बनाने के लिए लाइब्रेरी और टूल का एक सेट प्रदान करता है।

2.2 बीम और ओटीपी के लाभ:

• स्केलेबिलिटी: BEAM संसाधन उपयोग को अधिकतम करते हुए सभी सीपीयू कोर में प्रक्रियाओं को वितरित कर सकता है।
• लचीलापन: यदि कोई प्रक्रिया विफल हो जाती है, तो यह अन्य प्रक्रियाओं को प्रभावित नहीं करती है। यह आपको दोष-सहिष्णु प्रणाली बनाने की अनुमति देता है।
• वास्तविक प्रतिस्पर्धा: इवेंट लूप के विपरीत, जो एक थ्रेड तक सीमित है, एलिक्सिर कई सीपीयू कोर का लाभ उठाते हुए प्रक्रियाओं को समानांतर में चला सकता है।

3. अभ्यास में Node.js और Elixir की तुलना करना

आइए एक ऐसे सर्वर की कल्पना करें जिसे एक साथ हजारों कनेक्शनों को संभालने की जरूरत है, प्रत्येक अतुल्यकालिक संचालन और कुछ भारी और समय लेने वाली प्रसंस्करण करता है।

3.1 Node.js के साथ:

• सर्वर एक बिंदु तक कुशल है, लेकिन जैसे-जैसे भारी परिचालन बढ़ता है, इवेंट लूप अतिभारित होने लगता है। हालाँकि JS और Node में उपलब्ध संसाधनों का अच्छा उपयोग प्रदर्शन में बहुत मदद कर सकता है: जैसे async/wait और/या फिर/कैच और अंतर्निहित संसाधनों का सही उपयोग जैसे कि लिब नोड:क्लस्टर
• इससे नए कनेक्शनों पर प्रतिक्रिया देने में देरी हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण असर पड़ सकता है।

3.2 अमृत के साथ:

• प्रत्येक कनेक्शन को एक अलग प्रक्रिया द्वारा प्रबंधित किया जा सकता है। I/O संचालन, गणना और यहां तक ​​कि विफलताओं को भी अलगाव में प्रबंधित किया जा सकता है।
• बीईएएम कुशलतापूर्वक लोड वितरित करता है, यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम उच्च मांग के तहत भी बड़ी समस्याओं के बिना काम करता रहे।
• यदि आवश्यक हो, तो संदेश के माध्यम से प्रक्रियाओं के बीच संचार करना संभव है।
• बीईएएम प्रीमेप्टिव शेड्यूलिंग तंत्र।

निष्कर्ष

Node.js कई अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण है, विशेष रूप से वे जो सरल अतुल्यकालिक संचालन से निपटते हैं और भारी CPU प्रसंस्करण की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, इसका एकल-थ्रेड-आधारित समवर्ती मॉडल अधिक जटिल परिदृश्यों में एक बाधा हो सकता है।

बीम वीएम और हल्के प्रक्रियाओं और बड़े पैमाने पर संगामिति के लिए मूल समर्थन के साथ एलिक्सिर, उन प्रणालियों के लिए एक मजबूत और कुशल विकल्प प्रदान करता है जिन्हें एक साथ बड़ी संख्या में संचालन को संभालने और कई सीपीयू थ्रेड्स के बीच लोड वितरित करने की आवश्यकता होती है। यदि आपको लचीलापन, स्केलेबिलिटी और उच्च समवर्तीता की आवश्यकता है, तो एलिक्सिर विकल्प है।

हालांकि इस लेख का शीर्षक यह सुझाव देने में बोल्ड है कि एलिक्सिर और बीईएएम एसिंक्रोनस प्रोसेसिंग में नोड.जेएस से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, यह पहचानना महत्वपूर्ण है कि इन प्रौद्योगिकियों के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं। किसका उपयोग करना है, इसका निर्णय लेने के लिए विभिन्न कारकों पर विचार करना चाहिए, न कि केवल यहां चर्चा की गई समवर्तीता और समानता पर। पारिस्थितिकी तंत्र, भाषा के साथ टीम की परिचितता, विशिष्ट परियोजना आवश्यकताओं और किए जाने वाले कार्यों की प्रकृति जैसे पहलू कार्य के लिए सर्वोत्तम उपकरण चुनने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आख़िरकार, प्रत्येक परिदृश्य की अपनी विशिष्टताएँ होती हैं, और प्रौद्योगिकी का चुनाव परियोजना की सभी आवश्यकताओं और चुनौतियों को ध्यान में रखते हुए समग्र दृष्टिकोण से किया जाना चाहिए।

ग्रन्थसूची

धागे:

थ्रेड्स किसी प्रोग्राम में निष्पादन की सबसे छोटी इकाइयाँ हैं। कई ऑपरेटिंग सिस्टम पर, एक प्रक्रिया में कई थ्रेड हो सकते हैं, प्रत्येक प्रोग्राम के एक अलग भाग को निष्पादित करते हैं। थ्रेड्स मेमोरी और संसाधनों को साझा कर सकते हैं, लेकिन इससे दौड़ की स्थिति जैसी समवर्ती समस्याएं पैदा हो सकती हैं।

प्रतियोगिता:

Concurrency एक सिस्टम की एक ही समय में कई कार्यों को संभालने की क्षमता है। समवर्ती प्रणाली में, कई कार्य स्वतंत्र रूप से प्रगति कर सकते हैं, भले ही वे एक साथ नहीं चल रहे हों। उदाहरण के लिए, BEAM स्वतंत्र रूप से संचालित होने वाली प्रतिस्पर्धी प्रक्रियाओं का प्रबंधन करता है।

इवेंट लूप:

इवेंट लूप एक डिज़ाइन पैटर्न है जिसका उपयोग एसिंक्रोनस ऑपरेशंस को प्रबंधित करने के लिए Node.js जैसे सिस्टम में किया जाता है। यह एक ही थ्रेड में काम करता है, कार्यों को चक्रीय रूप से निष्पादित करता है, I/O और एसिंक्रोनस निष्पादन जैसी घटनाओं पर प्रतिक्रिया देता है, यह सुनिश्चित करता है कि प्रोग्राम लंबे ऑपरेशन की प्रतीक्षा करते समय प्रतिक्रिया देना जारी रखता है।

समांतरता:

समानांतरवाद विभिन्न सीपीयू कोर पर कई कार्यों का एक साथ निष्पादन है। समवर्तीता के विपरीत, जो समवर्ती कार्यों के प्रबंधन को संदर्भित करता है, समानता में वास्तव में एक ही समय में इन कार्यों को निष्पादित करना शामिल है। BEAM समानता को अधिकतम करने के लिए कई कोर में प्रक्रियाओं को वितरित करता है।

हल्की प्रक्रियाएँ:

बीईएएम में, हल्की प्रक्रियाएं निष्पादन इकाइयां हैं जो पारंपरिक थ्रेड की तुलना में बहुत अधिक मेमोरी और सीपीयू कुशल हैं। वे एक दूसरे से अलग हैं और BEAM द्वारा प्रबंधित हैं, जो आपको एक साथ लाखों प्रक्रियाएं बनाने और प्रबंधित करने की अनुमति देता है।

प्रीमेप्टिव शेड्यूलिंग:

प्रीमेप्टिव शेड्यूलिंग एक रनटाइम प्रबंधन प्रणाली है जहां ऑपरेटिंग सिस्टम या वर्चुअल मशीन प्रत्येक प्रक्रिया के लिए समय स्लाइस निर्दिष्ट करती है, यह सुनिश्चित करती है कि कोई भी प्रक्रिया सीपीयू पर एकाधिकार न रखे। BEAM में, यह सुनिश्चित करता है कि सभी प्रक्रियाओं को निष्पक्ष रूप से निष्पादित होने का मौका मिले।

बीम वीएम:

BEAM (बोगडान/ब्योर्न की एरलांग एब्सट्रैक्ट मशीन) एक वर्चुअल मशीन है जो एरलांग और एलिक्सिर कोड चलाती है। यह हल्के वजन वाली प्रक्रियाओं को कुशलतापूर्वक प्रबंधित करने, बड़े पैमाने पर समवर्तीता और समानता का समर्थन करने के साथ-साथ दोष सहनशीलता प्रदान करने की अपनी क्षमता के लिए जाना जाता है।

ओटीपी (ओपन टेलीकॉम प्लेटफार्म):

ओटीपी पुस्तकालयों और डिज़ाइन पैटर्न का एक सेट है जो एर्लांग और एलिक्सिर के साथ भेजा जाता है। यह समवर्ती, वितरित और दोष-सहिष्णु प्रणालियों के निर्माण के लिए उपकरण प्रदान करता है, जिससे मजबूत और स्केलेबल अनुप्रयोगों के विकास की सुविधा मिलती है।

libuv

एक क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म लाइब्रेरी है जो Node.js में एसिंक्रोनस I/O संचालन के लिए समर्थन प्रदान करती है। यह इवेंट लूप को लागू करने और नेटवर्क ऑपरेशंस, फ़ाइल सिस्टम और थ्रेड्स जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम फ़ंक्शंस को अमूर्त करने के लिए ज़िम्मेदार है। libuv Node.js को एक ही थ्रेड में एसिंक्रोनस कार्यों को कुशलतापूर्वक निष्पादित करने की अनुमति देता है, ब्लॉकिंग ऑपरेशंस के लिए एक आंतरिक थ्रेड पूल का उपयोग करता है, मुख्य इवेंट लूप की निरंतरता सुनिश्चित करता है।

I/O संचालन

I/O (इनपुट/आउटपुट) ऑपरेशंस एक प्रोग्राम और बाहरी दुनिया के बीच किसी भी इंटरैक्शन को संदर्भित करता है, जैसे फ़ाइलों को पढ़ना या लिखना, हार्डवेयर उपकरणों के साथ संचार करना, या नेटवर्क पर डेटा का आदान-प्रदान करना। ये ऑपरेशन समय लेने वाले हो सकते हैं और, कई प्रणालियों पर, ऑपरेशन पूरा होने की प्रतीक्षा करते समय प्रोग्राम को अवरुद्ध होने से रोकने के लिए अतुल्यकालिक रूप से निष्पादित किए जाते हैं।

संदर्भ

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