Node.js最大的特性就是异步式IO与事件紧密结合的编程模式,这种模式与传统的同步式I/O线性的编程思路有很大的不同,因为控制流很大程度上靠事件和回调函数来组织。
# 阻塞与线程
# 1.同步式I/O(阻塞式I/O):
线程在执行过程中如果遇到磁盘读写或网络通信,通常要耗费较长的时间。这时操作系统会剥夺这个线程的CPU控制权,使其暂停执行,同时将资源让给其他的工作线程,这种线程调度方式称为阻塞。当I/O操作完毕时,操作系统将这个线程的阻塞状态解除,恢复其对CPU的控制权,令其继续执行。
# 2. 异步式I/O(非阻塞式I/O)
针对所有的I/O操作不采用阻塞策略,当线程遇到I/O操作时,不会以阻塞的方式等待I/O操作的完成或数据的返回,而只是将I/O请求发给操作系统,继续执行下一句语句,当操作系统完成I/O操作时,以事件的形式通知执行I/O操作的线程,线程会在特定时候处理这个事件。为了处理异步I/O,线程必须有事件循环,不断地检查有没有未处理的事件,依次予以处理。
# 3.非阻塞与阻塞模式的区别
非阻塞模式下,一个线程永远在执行计算操作,这个线程所使用的CPU核心利用率永远是100%,I/O以事件的方式通知。 阻塞模式下,多线程往往能提高系统的吞吐量,因为一个线程阻塞还有其他线程在工作,多线程可以让CPU资源不被阻塞中的线程浪费。
# 4. 同步式I/O与异步式I/O区别
同步式I/O(阻塞式) | 异步式I/O(非阻塞) |
---|---|
利用多线程提供吞吐量 | 单线程即可实现高吞吐量 |
通过事件片分隔和线程调度利用多核CPU | 通过功能划分利用多核 |
需要由操作系统调度多线程使用多核CPU | 可以将单线程绑定到单核CPU |
难以充分利用CPU资源 | 可以充分利用CPU资源 |
内存轨迹大,数据局部性弱 | 内存轨迹小,数据局部性强 |
符合线性的编程思维 | 不符合传统编程思维 |