异步编程
异步操作
Node 采用 Chrome V8 引擎处理 JavaScript 脚本。V8 最大特点就是单线程运行,一次只能运行一个任务。
Node 大量采用异步操作(asynchronous operation),即任务不是马上执行,而是插在任务队列的尾部,等到前面的任务运行完后再执行。
提高代码的响应能力。
异步IO也叫非阻塞IO。例如读文件,传统的语言,基本都是读取完毕才能进行下一步操作。非阻塞就是Node的callback,不会影响下一步操作,等到文件读取完毕,回调函数自动被执行,而不是在等待。
异步操作回调
由于系统永远不知道用户什么时候会输入内容,所以代码不能永远停在一个地方。
Node 中的操作方式就是以异步回调的方式解决无状态的问题。
回调函数的设计:错误优先
异步操作中,无法通过 try catch 捕获异常。
这是因为回调函数主要用于异步操作,当回调函数运行时,前期的操作早结束了,错误的执行栈早就不存在了,传统的错误捕捉机制try…catch对于异步操作行不通,所以只能把错误交给回调函数处理。
统一约定:
回调函数的第一个参数默认接收错误信息,第二个参数才是真正的回调数据(便于外界获取调用的错误情况):
foo1('赵小黑', 19, function(error, data) {
if(error) throw error;
console.log(data);
});
异步回调的问题
相比较于传统的代码:
异步事件驱动的代码
不容易阅读
不容易调试
不容易维护
另外还有个问题是回调黑洞:(回调黑洞)
do1(function() {
do2(function() {
do3(function() {
do4(function() {
do5(function() {
do6()
});
});
});
});
});
进程和线程
进程(进行中的程序)
每一个 正在运行 的应用程序都称之为进程。
每一个应用程序运行都至少有一个进程。
进程是用来给应用程序提供一个运行的环境。
进程是操作系统为应用程序分配资源的一个单位。
线程
用来执行应用程序中的代码
在一个进程内部,可以有很多的线程
在一个线程内部,同时只可以干一件事
传统的开发方式大部分都是 I/O 阻塞的,所以需要多线程来更好的利用硬件资源。
线程并不是越多越好。
多线程的弊端
缺点一:
- 创建线程耗费。
- 线程数量有限。
- CPU 在不同线程之间转换,有个上下文转换,这个转换非常耗时。
所谓的多线程其实都是假的,对于单核CPU而言,它们无非是在抢占 CPU 资源。线程和线程之间需要切换和调度,这是很耗费资源的。
缺点二:
- 线程之间共享某些数据,同步某个状态都很麻烦。
就算 CPU 是多核的,现在的问题是,线程与线程之间如果要共享数据,该怎么办?比如 A 线程要访问 B 线程的变量。
事件驱动和非阻塞机制
参考链接:https://www.kancloud.cn/revin/nodejs/176211
总结:
Node 中将所有的阻塞操作交给了内部线程池实现。
Node 主线程本身,主要就是不断的往返调度。
平台实现差异
由于 Windows 和 *nix 平台(其他平台)的差异,Node 提供了 libuv 作为抽象封装层,保证上层的 Node 与下层的自定义线程池及 IOCP 之间各自独立。
如下图所示:
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