Add a pool option to register a message listener on pool workers (#487)
[poolifier.git] / src / pools / abstract-pool.ts
index f1ac76ed587b8059c87430edcf1bddea18264577..f3a8c1c6c9a7bb0a730b6b3b10dcd9a766b64e5e 100644 (file)
@@ -2,8 +2,10 @@ import type {
   MessageValue,
   PromiseWorkerResponseWrapper
 } from '../utility-types'
+import { EMPTY_FUNCTION } from '../utils'
+import { isKillBehavior, KillBehaviors } from '../worker/worker-options'
 import type { IPoolInternal } from './pool-internal'
-import { PoolEmitter } from './pool-internal'
+import { PoolEmitter, PoolType } from './pool-internal'
 import type { WorkerChoiceStrategy } from './selection-strategies'
 import {
   WorkerChoiceStrategies,
@@ -11,11 +13,9 @@ import {
 } from './selection-strategies'
 
 /**
- * An intentional empty function.
+ * Callback invoked if the worker has received a message.
  */
-const EMPTY_FUNCTION: () => void = () => {
-  /* Intentionally empty */
-}
+export type MessageHandler<Worker> = (this: Worker, m: unknown) => void
 
 /**
  * Callback invoked if the worker raised an error.
@@ -36,6 +36,13 @@ export type ExitHandler<Worker> = (this: Worker, code: number) => void
  * Basic interface that describes the minimum required implementation of listener events for a pool-worker.
  */
 export interface IWorker {
+  /**
+   * Register a listener to the message event.
+   *
+   * @param event `'message'`.
+   * @param handler The message handler.
+   */
+  on(event: 'message', handler: MessageHandler<this>): void
   /**
    * Register a listener to the error event.
    *
@@ -70,6 +77,10 @@ export interface IWorker {
  * Options for a poolifier pool.
  */
 export interface PoolOptions<Worker> {
+  /**
+   * A function that will listen for message event on each worker.
+   */
+  messageHandler?: MessageHandler<Worker>
   /**
    * A function that will listen for error event on each worker.
    */
@@ -82,19 +93,16 @@ export interface PoolOptions<Worker> {
    * A function that will listen for exit event on each worker.
    */
   exitHandler?: ExitHandler<Worker>
-  /**
-   * This is just to avoid non-useful warning messages.
-   *
-   * Will be used to set `maxListeners` on event emitters (workers are event emitters).
-   *
-   * @default 1000
-   * @see [Node events emitter.setMaxListeners(n)](https://nodejs.org/api/events.html#events_emitter_setmaxlisteners_n)
-   */
-  maxTasks?: number
   /**
    * The work choice strategy to use in this pool.
    */
   workerChoiceStrategy?: WorkerChoiceStrategy
+  /**
+   * Pool events emission.
+   *
+   * @default true
+   */
+  enableEvents?: boolean
 }
 
 /**
@@ -109,10 +117,22 @@ export abstract class AbstractPool<
   Data = unknown,
   Response = unknown
 > implements IPoolInternal<Worker, Data, Response> {
+  /** @inheritdoc */
+  public readonly workers: Worker[] = []
+
+  /** @inheritdoc */
+  public readonly tasks: Map<Worker, number> = new Map<Worker, number>()
+
+  /** @inheritdoc */
+  public readonly emitter?: PoolEmitter
+
+  /** @inheritdoc */
+  public readonly max?: number
+
   /**
    * The promise map.
    *
-   * - `key`: This is the message ID of each submitted task.
+   * - `key`: This is the message Id of each submitted task.
    * - `value`: An object that contains the worker, the resolve function and the reject function.
    *
    * When we receive a message from the worker we get a map entry and resolve/reject the promise based on the message.
@@ -122,17 +142,8 @@ export abstract class AbstractPool<
     PromiseWorkerResponseWrapper<Worker, Response>
   > = new Map<number, PromiseWorkerResponseWrapper<Worker, Response>>()
 
-  /** @inheritdoc */
-  public readonly workers: Worker[] = []
-
-  /** @inheritdoc */
-  public readonly tasks: Map<Worker, number> = new Map<Worker, number>()
-
-  /** @inheritdoc */
-  public readonly emitter: PoolEmitter
-
   /**
-   * ID of the next message.
+   * Id of the next message.
    */
   protected nextMessageId: number = 0
 
@@ -152,28 +163,45 @@ export abstract class AbstractPool<
    *
    * @param numberOfWorkers Number of workers that this pool should manage.
    * @param filePath Path to the worker-file.
-   * @param opts Options for the pool. Default: `{ maxTasks: 1000 }`
+   * @param opts Options for the pool.
    */
   public constructor (
     public readonly numberOfWorkers: number,
     public readonly filePath: string,
-    public readonly opts: PoolOptions<Worker> = { maxTasks: 1000 }
+    public readonly opts: PoolOptions<Worker>
   ) {
     if (!this.isMain()) {
       throw new Error('Cannot start a pool from a worker!')
     }
     this.checkNumberOfWorkers(this.numberOfWorkers)
     this.checkFilePath(this.filePath)
+    this.checkPoolOptions(this.opts)
     this.setupHook()
 
     for (let i = 1; i <= this.numberOfWorkers; i++) {
       this.createAndSetupWorker()
     }
 
-    this.emitter = new PoolEmitter()
+    if (this.opts.enableEvents) {
+      this.emitter = new PoolEmitter()
+    }
     this.workerChoiceStrategyContext = new WorkerChoiceStrategyContext(
       this,
-      opts.workerChoiceStrategy ?? WorkerChoiceStrategies.ROUND_ROBIN
+      () => {
+        const workerCreated = this.createAndSetupWorker()
+        this.registerWorkerMessageListener(workerCreated, async message => {
+          const tasksInProgress = this.tasks.get(workerCreated)
+          if (
+            isKillBehavior(KillBehaviors.HARD, message.kill) ||
+            tasksInProgress === 0
+          ) {
+            // Kill received from the worker, means that no new tasks are submitted to that worker for a while ( > maxInactiveTime)
+            await this.destroyWorker(workerCreated)
+          }
+        })
+        return workerCreated
+      },
+      this.opts.workerChoiceStrategy
     )
   }
 
@@ -196,32 +224,63 @@ export abstract class AbstractPool<
       throw new Error(
         'Cannot instantiate a pool with a negative number of workers'
       )
-    } else if (!this.isDynamic() && numberOfWorkers === 0) {
+    } else if (this.type === PoolType.FIXED && numberOfWorkers === 0) {
       throw new Error('Cannot instantiate a fixed pool with no worker')
     }
   }
 
+  private checkPoolOptions (opts: PoolOptions<Worker>): void {
+    this.opts.workerChoiceStrategy =
+      opts.workerChoiceStrategy ?? WorkerChoiceStrategies.ROUND_ROBIN
+    this.opts.enableEvents = opts.enableEvents ?? true
+  }
+
   /** @inheritdoc */
-  public isDynamic (): boolean {
-    return false
+  public abstract get type (): PoolType
+
+  /** @inheritdoc */
+  public get numberOfRunningTasks (): number {
+    return this.promiseMap.size
   }
 
   /** @inheritdoc */
   public setWorkerChoiceStrategy (
     workerChoiceStrategy: WorkerChoiceStrategy
   ): void {
+    this.opts.workerChoiceStrategy = workerChoiceStrategy
     this.workerChoiceStrategyContext.setWorkerChoiceStrategy(
       workerChoiceStrategy
     )
   }
 
+  /** @inheritdoc */
+  public abstract get busy (): boolean
+
+  protected internalGetBusyStatus (): boolean {
+    return (
+      this.numberOfRunningTasks >= this.numberOfWorkers &&
+      this.findFreeTasksMapEntry() === false
+    )
+  }
+
+  /** @inheritdoc */
+  public findFreeTasksMapEntry (): [Worker, number] | false {
+    for (const [worker, numberOfTasks] of this.tasks) {
+      if (numberOfTasks === 0) {
+        // A worker is free, return the matching tasks map entry
+        return [worker, numberOfTasks]
+      }
+    }
+    return false
+  }
+
   /** @inheritdoc */
   public execute (data: Data): Promise<Response> {
     // Configure worker to handle message with the specified task
     const worker = this.chooseWorker()
-    this.increaseWorkersTask(worker)
     const messageId = ++this.nextMessageId
     const res = this.internalExecute(worker, messageId)
+    this.checkAndEmitBusy()
     this.sendToWorker(worker, { data: data || ({} as Data), id: messageId })
     return res
   }
@@ -231,8 +290,12 @@ export abstract class AbstractPool<
     await Promise.all(this.workers.map(worker => this.destroyWorker(worker)))
   }
 
-  /** @inheritdoc */
-  public abstract destroyWorker (worker: Worker): void | Promise<void>
+  /**
+   * Shut down given worker.
+   *
+   * @param worker A worker within `workers`.
+   */
+  protected abstract destroyWorker (worker: Worker): void | Promise<void>
 
   /**
    * Setup hook that can be overridden by a Poolifier pool implementation
@@ -248,7 +311,7 @@ export abstract class AbstractPool<
   protected abstract isMain (): boolean
 
   /**
-   * Increase the number of tasks that the given workers has done.
+   * Increase the number of tasks that the given worker has applied.
    *
    * @param worker Worker whose tasks are increased.
    */
@@ -257,7 +320,7 @@ export abstract class AbstractPool<
   }
 
   /**
-   * Decrease the number of tasks that the given workers has done.
+   * Decrease the number of tasks that the given worker has applied.
    *
    * @param worker Worker whose tasks are decreased.
    */
@@ -266,7 +329,7 @@ export abstract class AbstractPool<
   }
 
   /**
-   * Step the number of tasks that the given workers has done.
+   * Step the number of tasks that the given worker has applied.
    *
    * @param worker Worker whose tasks are set.
    * @param step Worker number of tasks step.
@@ -314,8 +377,13 @@ export abstract class AbstractPool<
     message: MessageValue<Data>
   ): void
 
-  /** @inheritdoc */
-  public abstract registerWorkerMessageListener<
+  /**
+   * Register a listener callback on a given worker.
+   *
+   * @param worker A worker.
+   * @param listener A message listener callback.
+   */
+  protected abstract registerWorkerMessageListener<
     Message extends Data | Response
   > (worker: Worker, listener: (message: MessageValue<Message>) => void): void
 
@@ -323,6 +391,7 @@ export abstract class AbstractPool<
     worker: Worker,
     messageId: number
   ): Promise<Response> {
+    this.increaseWorkersTask(worker)
     return new Promise<Response>((resolve, reject) => {
       this.promiseMap.set(messageId, { resolve, reject, worker })
     })
@@ -342,10 +411,15 @@ export abstract class AbstractPool<
    */
   protected abstract afterWorkerSetup (worker: Worker): void
 
-  /** @inheritdoc */
-  public createAndSetupWorker (): Worker {
+  /**
+   * Creates a new worker for this pool and sets it up completely.
+   *
+   * @returns New, completely set up worker.
+   */
+  protected createAndSetupWorker (): Worker {
     const worker: Worker = this.createWorker()
 
+    worker.on('message', this.opts.messageHandler ?? EMPTY_FUNCTION)
     worker.on('error', this.opts.errorHandler ?? EMPTY_FUNCTION)
     worker.on('online', this.opts.onlineHandler ?? EMPTY_FUNCTION)
     worker.on('exit', this.opts.exitHandler ?? EMPTY_FUNCTION)
@@ -367,7 +441,7 @@ export abstract class AbstractPool<
    * @returns The listener function to execute when a message is sent from a worker.
    */
   protected workerListener (): (message: MessageValue<Response>) => void {
-    const listener: (message: MessageValue<Response>) => void = message => {
+    return message => {
       if (message.id) {
         const value = this.promiseMap.get(message.id)
         if (value) {
@@ -378,6 +452,11 @@ export abstract class AbstractPool<
         }
       }
     }
-    return listener
+  }
+
+  private checkAndEmitBusy (): void {
+    if (this.opts.enableEvents && this.busy) {
+      this.emitter?.emit('busy')
+    }
   }
 }