Node.js adalah platform yang sangat populer untuk membangun aplikasi berbasis JavaScript di server, terutama karena kemampuannya dalam menangani banyak permintaan secara bersamaan berkat sifatnya yang asynchronous dan non-blocking. Namun, ketika aplikasi Anda membutuhkan proses asynchronous yang berat, seperti pemrosesan data besar atau komputasi matematis yang kompleks, maka eksekusi di satu thread utama bisa menjadi hambatan yang serius.

Untungnya, Node.js Worker Threads hadir sebagai solusi untuk menangani proses berat ini tanpa menghalangi thread utama. Artikel ini akan membahas bagaimana Worker Threads bekerja, keuntungan penggunaannya, serta cara implementasinya dalam aplikasi Node.js Anda.

Apa itu Worker Threads di Node.js?

Worker Threads adalah fitur yang diperkenalkan di Node.js v10.5.0, yang memungkinkan Anda untuk menjalankan kode JavaScript di thread terpisah dari thread utama (main thread). Dengan menggunakan Worker Threads, Anda bisa melakukan operasi komputasi berat secara paralel tanpa mengganggu performa aplikasi utama.

Baca juga: State Management: Redux, Zustand, atau React Context API?

Pada dasarnya, Worker Threads menyediakan multithreading di lingkungan yang secara alami single-threaded. Hal ini memungkinkan Anda untuk memanfaatkan prosesor multi-core yang ada di server Anda dengan lebih efektif, yang sangat penting ketika aplikasi Anda membutuhkan pemrosesan data yang intensif.

Kelebihan Menggunakan Worker Threads

1. Meningkatkan Performa

Dengan menggunakan Worker Threads, Anda dapat memanfaatkan multi-core CPU untuk menjalankan operasi paralel. Ini sangat menguntungkan ketika aplikasi Anda melakukan pemrosesan data besar, perhitungan intensif, atau pekerjaan yang memakan waktu lama.

2. Menghindari Blocking di Thread Utama

Node.js pada dasarnya berjalan dalam satu thread utama, yang menangani event loop dan proses asynchronous lainnya. Jika Anda melakukan operasi komputasi berat di thread utama, itu bisa menghambat responsivitas aplikasi Anda, menyebabkan delay dan waktu tunggu. Dengan Worker Threads, proses berat tersebut dijalankan di thread terpisah, sehingga thread utama tetap responsif.

3. Mendukung Paralelisme

Worker Threads memungkinkan Anda untuk menjalankan beberapa task secara bersamaan, yang membuatnya ideal untuk aplikasi yang memerlukan paralelisme tinggi, seperti analisis data, pemrosesan gambar, atau operasi kompleks lainnya.

4. Manajemen Memori yang Lebih Baik

Karena Worker Threads berjalan di thread terpisah, mereka memiliki heap memory mereka sendiri. Meskipun data antar thread tidak bisa langsung diakses, ini bisa meningkatkan stabilitas aplikasi, terutama jika Anda bekerja dengan data yang besar.

Bagaimana Cara Kerja Worker Threads?

Setiap Worker Thread di Node.js dapat menjalankan skrip JavaScript secara independen dan berkomunikasi dengan thread utama menggunakan message passing. Anda bisa mengirim dan menerima data antar thread dengan menggunakan objek postMessage dan onmessage. Hal ini memungkinkan Anda untuk mentransfer data yang diperlukan untuk pekerjaan berat tanpa mengganggu event loop utama.

Implementasi Worker Threads di Node.js

Berikut adalah contoh sederhana bagaimana Anda bisa menggunakan Worker Threads di Node.js:

1. Instalasi Worker Threads

Pastikan Anda menggunakan versi Node.js yang mendukung Worker Threads (v10.5.0 atau lebih baru). Anda dapat memulai dengan mengimpor modul worker_threads:

const { Worker, isMainThread, parentPort } = require('worker_threads');

2. Membuat Worker Thread

Jika Anda ingin menjalankan kode berat di thread terpisah, Anda perlu membuat worker. Berikut contoh implementasi Worker Threads untuk menghitung angka Fibonacci:

main.js (Thread utama)

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

function runWorker(path) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const worker = new Worker(path);

    worker.on('message', resolve);
    worker.on('error', reject);
    worker.on('exit', (code) => {
      if (code !== 0) reject(new Error(`Worker stopped with exit code ${code}`));
    });
  });
}

runWorker('./worker.js')
  .then(result => console.log(`Fibonacci result: ${result}`))
  .catch(err => console.error(err));

worker.js (Worker Thread)

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

function fibonacci(n) {
  if (n <= 1) return n;
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

const result = fibonacci(40); // Menghitung angka Fibonacci ke-40
parentPort.postMessage(result);

3. Menjalankan Worker

Dengan kode di atas, main.js akan membuat Worker baru yang menjalankan worker.js, yang kemudian menghitung angka Fibonacci dan mengirimkan hasilnya kembali ke thread utama.

Kapan Menggunakan Worker Threads?

Worker Threads sangat berguna ketika aplikasi Node.js Anda melakukan pemrosesan data intensif, seperti:

• Perhitungan matematis berat.
• Pengolahan gambar atau video.
• Analisis data besar.
• Operasi komputasi atau enkripsi.

Namun, untuk aplikasi yang lebih sederhana atau yang tidak membutuhkan pemrosesan paralel, menggunakan Worker Threads bisa menjadi overkill. Dalam kasus tersebut, solusi asynchronous lain seperti Promises, async/await, atau Streams mungkin lebih efektif.

Kesimpulan

Node.js Worker Threads memberikan kemampuan untuk menjalankan tugas berat secara paralel, yang meningkatkan performa aplikasi dan mencegah thread utama terblokir. Dengan mendistribusikan pekerjaan ke thread terpisah, Anda dapat memanfaatkan full power dari CPU multi-core, yang sangat penting untuk aplikasi dengan proses komputasi berat.

Dengan menggunakan Worker Threads, Anda bisa menghindari bottleneck di aplikasi Anda dan memastikan bahwa aplikasi tetap responsif meskipun sedang melakukan tugas berat di background.