圖解NodeJS【基於事件、回調的單線程高性能服務器】原理

剛開始瞭解Node感受很吊，各類說高性能，但是一直不理解爲何單線程會比多線程快？爲何異步IO比非阻塞IO快？所以，本篇在閱讀相關書籍後，根據本身的理解，整理此文，若有錯誤，僅表明理論不精，必當修改，以避免誤導他人。還請多多指正.....

關於阻塞IO和非阻塞IO

系統內核只有兩種IO模式—— 阻塞IO和非阻塞IO。這裏的IO可不單單是讀取文件內容，而是更爲普遍的概念。好比Socket啊，網絡Socket，磁盤讀取等等，這些相比於CPU計算都是很耗時的。

下圖爲阻塞IO的工做模式：

阻塞IO在須要獲取數據進行IO操做時，CPU會等待，當讀取完成後，再繼續運行。那麼很容易就能想到，若是讀取很耗時，CPU就會長期處於阻塞狀態，顯然效率很低。

再看看非阻塞IO：

非阻塞IO在進行IO操做時，會直接返回。而後CPU該幹嗎幹嗎，只不過須要必定的策略來肯定什麼時間請求數據完成，這個時候就須要一些輪訓策略了，好比select poll等等。那麼這個也應該能想到，當有長期的IO操做，會白白執行大量的查詢操做，效率也不高。(固然目前的系統內的非阻塞IO都是很高級的玩法，滷煮也沒有仔細研究，就不獻醜了)

異步IO與Node工做原理

經過上面兩種典型的IO操做，很顯然，一種理想的模型是，有IO操做時，系統去執行IO操做，CPU該幹嗎幹嗎，當請求數據完成後，就通知CPU繼續執行剛纔沒有完成的工做。

Node就是利用了javascript的回調函數思想，實現這種工做模式。

那麼爲何單線程的Node會效率很高呢？什麼又是事件機制呢？

原來，一直說的單線程，都是javascript端的，Node底層仍是使用c來實現，所以底層仍然是多線程的。只不過，Node基於不一樣的操做系統linux或者windows之上實現了一個封裝層，用戶執行的操做命令會轉交給這個封裝層，由它再去判斷操做系統，進而調用相應平臺的c代碼。

有點跑題了，簡單的說，就是Node只是表面暴露給用戶的javascript代碼是單線程的，底層仍是多線程的。

說到事件機制，就要上圖了！

簡單的解釋一下，當咱們使用Node的時候，會在javascript觸發一些命令調用方法，這些方法會被包裝成一個對象，放入線程池，而後前面的方法就返回了，繼續執行下面的JS代碼。

線程池中採用多線程的方式執行，執行完的對象放入事件循環隊列。

事件循環隊列採用相似while(true)這種循環的方式，不斷的查看是否有事件，而且讀取是否包含回調，因爲前面回調函數被包裝到對象中，這裏直接調用執行就能夠了。

經過這三種階段，就實現了 【 異步請求——>回調 】 的工做模式。