20121124.Nodejs異步式I/O與事件式編程

異步：

你請人吃飯，準備一塊兒去的。結果那人恰好有事，讓你先去點菜，你去點好菜，他忙完就來了，這就是異步的優點（不耽誤事！）
同步：

就是，你必須等那我的忙完了，才一塊兒去（浪費時間）

理解來源於羣友「老了學nodejs」

 

一、Nodejs最大的特色就是異步式I/O（或者非阻塞I/O）與事件緊密結合的編程模型。此模型與傳統的同步式I/O線性的編程思想有很大不一樣，由於控制流在很大程度上須要事件和回調函數來組織，一個邏輯要拆分爲若干個單元。

 

二、什麼是阻塞式（同步式I/O）：

    線程在執行中若是遇到磁盤讀寫或者網絡通訊（統稱I/O操做），一般要耗費較長時間，這時操做系統會剝奪這個線程對CPU的控制權，使其暫停執行，同時將資源讓給其餘的工做線程，這種線程調度方式稱爲阻塞式。

    當I/O操做完畢時候，操做系統將這個線程的阻塞狀態解除，恢復其對CPU的控制權，令其繼續執行，這種模式就是同步式I/O（Synchronous I/O）或者阻塞式（Blocking I/O）

 

三、異步式I/O：

    當線程遇到I/O操做時，不會以阻塞的方式等待I/O操做的完成或者數據的返回，而只是將I/O的請求發送給操做系統，繼續執行下一條語句。當操做系統完成I/O的操做時，以事件的形式通知執行I/O操做的線程，線程會在特定的時間處理這個事件。

    爲了處理異步I/O，線程必須有事件循環，不斷的檢測有沒有未處理的事件，依次予以處理。

 

四、阻塞模式下一個線程只能處理一項任務，要想提升吞吐量，必須使用多線程。而非阻塞模式下，一個線程永遠在執行計算操做，這個線程所使用的CPU核心利用率永遠是100%。多線程帶來的好處是在多核CPU的狀況下利用更多的核，而Nodejs的單線程也能帶來一樣的好處。

 

五、單線程事件相比傳統的多線程阻塞I/O的優缺點？

    優：多線程的開銷，建立一個線程對OS來說代價仍是比較大的（須要分配內存，列入調度、線程切換時內存換頁，CPU緩存清理）。

    缺：異步式編程不符合人們對於通常程序的設計思惟，容易讓流程控制變得隱晦難懂！

 

六、同步式I/O和異步式I/O特色對比：    

同步式（I/O）	異步式（I/O）
利用多線程提供吞吐量	單線程便可實現高吞吐量
經過事件片分割和線程調度利用多核CPU	經過功能劃分利用多核CPU
須要由操做系統調度多線程使用多核CPU	能夠將單進程綁定到單核CPU上
難以充分利用CPU資源	能夠充分利用CPU資源
內存軌跡大，數據局部性若	內存軌跡小，數據局部性強
符合線性的編程思想	不符合傳統編程思想

PS：爲毛每一個語言都說本身好得不得了，這也得廣告一把？

來自爲知筆記(Wiz)