单线程无阻塞IO模型在Node.js中的工作方式

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单线程无阻塞IO模型在Node.js中的工作方式

node.js

我不是Node程序员，但我对 单线程无阻塞IO模型的
工作方式感兴趣。在阅读了理解理解节点事件循环文章之后，我对此感到非常困惑。它给出了该模型的示例：

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();
    }
);

队列： 由于只有一个线程，所以有两个请求A（首先出现）和B（首先出现），服务器端程序将首先处理请求A：执行SQL查询是代表I /
O等待的sleeping语句。并且该程序被困在I/O等待中，并且无法执行使网页落后的代码。在等待期间程序会切换到请求B吗？我认为，由于是单线程模型，因此无法将一个请求从另一个请求中切换出来。但是示例代码的标题表明，
除了您的代码之外 ， 所有其他内容都可以并行运行 。

（由于我从没使用过Node，所以我不确定我是否会误解代码。）在等待期间，Node如何将A切换到B？您能否以简单的方式解释Node的
单线程无阻塞IO模型 ？如果您能帮助我，我将不胜感激。:)

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2020-07-07

共1个答案

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Node.js建立在libuv上，libuv是一个跨平台的库，它为支持的操作系统（至少为Unix，OS
X和Windows）提供的异步（非阻塞）输入/输出抽象api / syscall。

异步IO

在此编程模型中，对由文件系统管理的设备和资源（套接字，文件系统等）的打开/读取/写入操作 不会阻塞调用线程
（如在典型的类似c的同步模型中），而只是标记新数据或事件可用时，将通知进程（在内核/
OS级数据结构中）。如果是类似Web服务器的应用程序，则该过程负责确定通知事件属于哪个请求/上下文，并从那里继续处理请求。请注意，这必然意味着您将与向OS发起请求的堆栈位于不同的堆栈框架上，因为OS必须屈服于进程的调度程序才能使单线程进程处理新事件。

我描述的模型的问题在于，它对程序员不熟悉并且很难推理，因为它本质上是非顺序的。“您需要在函数A中发出请求，并在另一个函数中处理结果，而通常情况下，您无法使用A中的本地人。

节点的模型（继续传递样式和事件循环）

Node通过诱使程序员采用某种编程风格，利用javascript的语言功能解决了该问题，使该模型看起来更具同步性。每个请求IO的功能都具有类似的签名，function (... parameters ..., callback)并且需要给其提供一个回调，该回调将在请求的操作完成时被调用（请注意，大部分时间都在等待OS发出完成信号，这是可以花费的时间）。花了其他工作）。Javascript对闭包的支持使您可以使用在回调主体内的外部（调用）函数中定义的变量-
这样可以保留节点运行时将独立调用的不同函数之间的状态。另请参见继续传递样式。

而且，在调用产生了IO操作的函数之后，调用函数通常将return控制到节点的 事件循环
。该循环将调用计划执行的下一个回调或函数（很可能是因为相应的事件已由OS通知）-这允许并发处理多个请求。

您可以认为节点的事件循环 有点类似于内核的调度程序 ：内核将在其未完成的IO完成后调度执行阻塞的线程，而节点将在发生相应事件时调度回调。

高度并发，无并行

最后，短语“除了代码之外的所有内容并行运行”在捕捉节点允许您的代码通过多路复用和排序所有js并发处理 单个线程 同时处理来自 成千上万个开放套接字的
请求这一点上做得不错单个执行流中的逻辑（即使说“一切并行运行”在这里可能不正确-。这对于webapp服务器非常有效，因为实际上大部分时间都花在等待网络或磁盘（数据库/套接字）上，并且逻辑实际上并不占用CPU过多的资源-也就是说： 这对于IO绑定的工作负载非常有效 。

2020-07-07