Node.js事件轮询解析-职坐标

Node.js事件轮询解析

沉沙 2018-07-09 来源：阅读 724 评论 0

摘要：本篇Node.js教程探讨了Node.js事件轮询，希望阅读本篇文章以后大家有所收获，帮助大家对Node.js的理解更加深入。

Node.js事件轮询解析

关于Node.js的第一个基本概念是I/O操作的开销是巨大的：

Node.js事件轮询解析

因此在现代编程技术中，等待I/O操作完成是最浪费时间的。这里列举了几种方式来解决这种性能影响，（来自 Sam Rushing）：

· 同步处理：你一次处理一个请求，每个请求依次处理。优点：简单；缺点：任何一个请求都会阻塞其他请求。

· 开启一个新进程：你为每个请求开启一个新的进程。优点：简单；缺点：不利于扩展，大量的链接意味着大量的进程。fork()是Unix编程的一个锤子，因为它非常有用，因此常被过度使用来解决任何看起来像一个钉子的问题。

· 线程：为每个请求开启一个新的线程。优点：简单，而且比开启新进程对内核更友好，因为线程的开销通常会更小一些；缺点：不是所有的机器都支持线程，而且对于要处理共享资源的情况，多线程会很快变得过于复杂。

第二个基本概念是，如果要为每个线程都开启一个新的链接，这样的内存开销是巨大的（比如：和Nginx相比之下，Apache内存耗尽的情况）。

Apache是多线程的：它为每个请求开启一个新的线程（或进程，这取决于实际配置）。随着并发连接数量的增加，以及需要更多线程同时为多个的客户端服务时，你可以看到它是如何消耗内存的。Nginx和Node.js不是多线程的，因为线程和进程的内存开销太大了。它们是单线程、基于事件的。它解决了处理众多连接所产生的线程/进程的消耗的问题。

Node.js让你的代码保持单线程...

它是真的只有一个线程在运行：你不能并行地执行程序；例如模拟一个"sleep"会阻塞服务器一秒钟：

while(new Date().getTime() < now + 1000) {

// do nothing

}

因此当上面这段代码在执行的时候，node.js将不会响应任何其它来自客户端的请求，因为它只能有一个线程来执行你的代码。此外，如果你执行cpu密集任务，比如重设图像的大小，它也会阻塞所有请求。

...然而，除了你的代码，其它的一切都是并行执行的

单线程没办法让代码并行执行。然而，所有的 I/O 都是事件驱动、异步的。所以下面的代码不会阻塞

server：
 c.query(
   'SELECT SLEEP(20);',
   function (err, results, fields) {
     if (err) {
       throw err;
     }
     res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
     res.end('<html><head><title>Hello</title></head><body><h1>Return from async DB query</h1></body></html>');
     c.end();
    }
);

如果你在一次请求中执行上面的代码，当数据库sleep时，其它请求也会被立即处理。

为什么异步更好？我们应该什么时候从同步转移到异步/并行执行呢？

使用同步执行也是不错的，因为它简化了代码的编写（相比于多线程，并发性问题有导致WTFs的趋势）

在Node.js中，你不必担心后台是怎么处理的：当你在做I/O操作时只需要使用回调就可以了；而且它保证了你的代码永远不会中断，I/O操作不会阻塞其它请求，同时也无需承担每个请求所产生的线程/进程的开销成本（例如Apache中的内存开销）。

在I/O操作中使用异步是很好的选择，因为I/O操作的开销比单纯地执行代码要高得多，我们不应该单纯地等待I/O操作，而是应该在这时做一些事情。

事件轮询是“一个掌握和处理外部事件并且把他们转成回调调用的实体”。因此I/O调用的同时，server就可以去处理另一个请求。在一次I/O调用中，你的代码会保存回调函数并把控制权返回到node.js运行时。当数据可访问时，就可以执行这个回调了。

当然，在后端，还是有数据库访问和流程执行的线程和进程。但是，这些都不需要你的代码直接实现，因此除了了解I/O交互之外，你不了解它们。比如，从每个请求的角度来看，数据库或其它流程需要异步，因为这些线程的结果会通过事件轮询返回给你代码。和Apache模块相比，它省去了许多内存的消耗，因为不是每个链接都需要更新线程；只有当你真正确定某些进程是并行运行时才会更新线程，即使这样的操作也是通过Node.js来处理的。

除了I/O调用以外，Node.js所期望的所有请求都能被快速返回；比如CPU密集型任务分解到另一个可与事件交互的进程，或使用WebWorkers等抽象交互时。这（显然）意味你不能并行执行你的代码，除非后台有个另一个线程，你可以通过事件与之交互。基本上，所有发出事件的对象（例如 EventEmitter实例）都支持异步均衡交互。并且可以用这种方式组织代码交互，比如在Node.js中使用文件、套接字或子进程等EventEmitters。多核可以使用这种方法；另见：node-http-proxy。

内部实现

在内部，node.js依靠libev来提供事件轮询，这是libeio的补充，它使用线程池来提供异步I/O操作。要了解更多信息，请参阅libev文档。

因此我们应该如何在Node.js中实现异步？

Tim Caswell在他的演讲中描述了这些模式：

· First-class Function(译者注：该类型的值可以作为函数的参数和返回值，也可赋给变量)。比如，我们将函数作为数据传递，并在需要时执行它们。

· Function composition。又称为匿名函数或闭包，在基于时间的I/O中发生某种事件时执行。

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