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node.js的异步IO 第一篇

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异步IO,事件驱动,单线程构成了node的基调,为什么异步IO在node中如此重要呢?

我们先来说一下异步的概念,异步常见于前端开发,例如ajax异步请求资源,如果前端页面同步请求资源,那麽当我们请求一个资源的时候,会阻塞代码往下执行,直到这个IO请求结束,那样用户就会发现页面卡死,点击事件等等失效,无疑这会使用户流失。

同样在运行服务端代码的时候,如果我们的程序是同步的,那麽面对来自客户端的请求,会逐个做出响应,从而使后面的请求等待时间很久,在这种场景可以使用多线程并行执行,但是多线程编程的缺点是,创建线程,切换线程上下文开销大并且面临状态锁,状态同步等问题。使用异步进行IO操作,避免了主线程的阻塞高效利用cpu。

node给出了解决方案就是单线程,远离线程锁,状态同步的问题,使用异步IO让单线程远离阻塞,高效利用cpu。

异步IO与非阻塞IO经常放在一起说,实际上他们是两个不同的概念,上面说的是异步IO,那麽什么是阻塞IO,和非阻塞IO呢?

阻塞的IO操作就是发起IO操作后,线程阻塞等待IO完成,这期间cpu得不到有效利用。

非阻塞IO操作其实就是发起IO操作后,通过事件轮巡,或者事件通知机制,不断查询IO操作是否完成,或者是主线程进入休眠等待事件通知IO结束,然后继续向下执行代码,实际上非阻塞IO期间,cpu要不用来查询要不用来休眠,也没有得到有效利用。

而实际上node的异步IO是采用了线程池技术,发起异步IO时,把io操作扔到线程池里面执行,然后主线程继续执行其他操作,io执行完毕通过线程间通信通知主线程,主线程执行回调。

另外nix平台和windows平台下实现异步io的方案并不相同,nix下node使用自己实现的线程池模拟异步io,windows下使用IOCP实现异步io,由于平台的差异性,node封装了libuv层来兼容不同平台。

node异步IO模型

异步调用
发起一个异步调用
封装请求对象,再请求对象上添加回调函数
把请求对象放入线程池等待执行

线程池
线程可用时执行IO操作,把结果添加到请求对象上
通知iocp IO完成,归还线程

事件循环
创建循环,Tick获取完成的IO交给IO观察者
从IO观察者获取可用的对象
用对象的回调方法把对象上的结果作为参数执行回调
循环从IO观察者获取可用对象,和获取完成的IO加入IO观察者,没有可用对象时退出循环

请求对象,观察者,事件循环,线程池构成了node的异步IO模型

总结

以上是脚本宝典为你收集整理的

node.js的异步IO 第一篇

全部内容,希望文章能够帮你解决

node.js的异步IO 第一篇

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