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nodejs教程之異步I/O

更新時(shí)間：2014年11月21日 14:16:00 投稿：hebedich

nodejs的核心之一就是非阻塞的異步IO，于是想知道它是怎么實(shí)現(xiàn)的，經(jīng)過(guò)一份研究，找到些答案，在此跟大家分享下。

前言

在我映像中，異步最早出現(xiàn)與ajax，當(dāng)時(shí)我還在搞.net，然后.net居然出了一個(gè)異步的控件......

雖然我最后知道了他不是異步的......然后，前端異步用得特別多，如果不是異步的程序，你都不好意思說(shuō)是自己寫(xiě)的NodeJs是機(jī)遇javascript做出來(lái)的，

異步編程模型這一特點(diǎn)也被帶了過(guò)來(lái)，異步有很多優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)設(shè)計(jì)而言卻是一個(gè)噩夢(mèng)，異步會(huì)打亂時(shí)序，所以加大了設(shè)計(jì)困難，

但是異步對(duì)性能提升、對(duì)用戶體驗(yàn)有了革命性的提高，所以NodeJS的異步特性相當(dāng)明顯，今天我們就來(lái)簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)

異步I/O

其實(shí)在操作系統(tǒng)層面上，只有兩種I/O方式，堵塞和非堵塞

在堵塞模型中，應(yīng)用程序需要等待I/O完成才返回結(jié)果，他的特點(diǎn)是調(diào)用后腰等待系統(tǒng)完成所有操作才行，這個(gè)會(huì)造成CPU的等待，而非堵塞調(diào)用后會(huì)馬上返回

我初學(xué)是看的是一本書(shū)，但是這里感覺(jué)沒(méi)有描述清楚，而且異步模型來(lái)說(shuō)其實(shí)很大只是感受層面的提高，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

我現(xiàn)在有一個(gè)搜索頁(yè)和列表頁(yè)兩個(gè)單頁(yè)應(yīng)用的view，我搜索時(shí)候就是需要通過(guò)各種渠道搜索，深圳需要調(diào)用第三方，第三方再?gòu)木唧w渠道獲取數(shù)據(jù)

這個(gè)時(shí)候當(dāng)然很慢，我如果直接由A切入B在B在搞一個(gè)loading框什么的加載數(shù)據(jù)自然沒(méi)有問(wèn)題，但是現(xiàn)在問(wèn)題是我A切換到B需要?jiǎng)赢?huà)效果

這個(gè)就要求切換時(shí)候Bview渲染已經(jīng)結(jié)束，至少不會(huì)再運(yùn)到過(guò)程中獲取數(shù)據(jù)開(kāi)始渲染，所以此時(shí)異步可能就不那么好使，就是是異步請(qǐng)求數(shù)據(jù)，也是要數(shù)據(jù)獲取才能加載頁(yè)面

這個(gè)仍然是堵塞加載，這個(gè)在業(yè)務(wù)上是沒(méi)有辦法的

任何技術(shù)皆非完美，堵塞造成CPU等待浪費(fèi)，非堵塞打亂邏輯不說(shuō)可能還需要輪詢以確認(rèn)是否完成加載（曾經(jīng)我使用輪詢檢測(cè)一個(gè)dom是否生成）

NodeJs采用的是事件循環(huán)機(jī)制，在進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，Node會(huì)創(chuàng)建一個(gè)死循環(huán)，每執(zhí)行一次循環(huán)體的過(guò)程就是一次Tick，每個(gè)Tick的過(guò)程就是才看是否有事件需要處理

如果有就取出事件相關(guān)，執(zhí)行之，然后進(jìn)入下一邏輯，沒(méi)有就退出循環(huán)

每個(gè)Tick過(guò)程中，每個(gè)事件循環(huán)中有一個(gè)或者多個(gè)觀察者，判斷是否有事件要處理的過(guò)程就是向這些觀察者詢問(wèn)是否需要處理這個(gè)事件

以我們html的事件模型為例

對(duì)html來(lái)說(shuō)，其實(shí)他的每個(gè)DOM都是一個(gè)觀察者，頁(yè)面的DOM觀察著我們的Web Page的變化，我們對(duì)一個(gè)DOM提供一個(gè)addEventListener后，便會(huì)對(duì)其注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，我們注冊(cè)的事件會(huì)被放到一個(gè)“容器”對(duì)象中，這時(shí)只是注冊(cè)，這些函數(shù)在滿足條件后會(huì)被觸發(fā)（頁(yè)面變化時(shí)），相關(guān)的事件會(huì)從容器中取出執(zhí)行

我們現(xiàn)在點(diǎn)擊了一次頁(yè)面上一個(gè)點(diǎn)，然后我們會(huì)由容器中取出click事件集合，我們會(huì)找到相關(guān)的dom，然后觸發(fā)這些dom的回調(diào)函數(shù)

事件可能來(lái)自用戶的點(diǎn)擊或者數(shù)據(jù)變化，在Node中事件主要來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，文件I/O，這些事件都會(huì)有對(duì)應(yīng)的觀察者，如文件觀察者，網(wǎng)絡(luò)觀察者

這也是一個(gè)典型生產(chǎn)/消費(fèi)模型，異步I/O ，網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求提供事件生產(chǎn)，事件傳遞到各個(gè)觀察者，觀察者注冊(cè)事件，事件循環(huán)負(fù)責(zé)取出事件然后執(zhí)行事件

PS：以click為例，各個(gè)DOM觀察者先注冊(cè)事件，頁(yè)面進(jìn)程不停的監(jiān)視頁(yè)面，用戶click頁(yè)面生產(chǎn)事件，然后由容器中取出注冊(cè)的click事件并執(zhí)行，

一般的函數(shù)邏輯由我們控制：

復(fù)制代碼代碼如下:

 var forEach = function (list, callback) {

     for (var i = 0, len = list.length; i < len; i++) {

         callback(list[i], i, list);

     }

 }

異步的情況下回調(diào)函數(shù)不由開(kāi)發(fā)者控制了，每次js發(fā)起調(diào)用會(huì)產(chǎn)生一個(gè)過(guò)渡產(chǎn)品請(qǐng)求對(duì)象

復(fù)制代碼代碼如下:

 fs.open = function (path, flags, mode, callback) {

   bingding.open(pathModule._makeLong(path), stringToFlags(flags), mode, callback);

 };

fs.open根據(jù)路徑和參數(shù)打開(kāi)一個(gè)文件，從而得到相關(guān)數(shù)據(jù)，內(nèi)部調(diào)用了c++相關(guān)接口，過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中間對(duì)象，我們的所有狀態(tài)會(huì)在其中......

PS：看了這么久，我感覺(jué)不太好

結(jié)語(yǔ)

以上就是關(guān)于nodejs中異步I/O的全部?jī)?nèi)容了，個(gè)人總結(jié)，如有遺漏或者錯(cuò)誤，還請(qǐng)大家指出。

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