【譯】node js event loop part 1.1

原文

先說1.1總攬：

• Reactor模式
• Reactor模式中的協調機制Event Loop
• Reactor模式中的事件分離器Event Demultiplexer
• 一些Event Demultiplexer處理不了的複雜I/O接口好比File I/O、DNS等
• 複雜I/O的解決方案
• 未完待續

前言

nodejs和其餘編程平臺的區別在於如何去處理I/O接口，咱們聽一我的介紹nodejs，老是會說是一個基於v8引擎，沒有堵塞，事件驅動的語言，那這些又意味着什麼呢？什麼叫‘沒有堵塞’和‘事件驅動’？全部的答案都在nodejs的核心——Event Loop。
在這一系列的帖子中，咱們將一塊兒去描述什麼是Event Loop，它是如何工做的，它是如何影響咱們的應用的，如何充分的利用他甚至更多。爲何不用一篇代替一個系列的帖子呢，由於這樣的話，他就會變成一個很長很長的帖子，我會確定會錯過不少東西，所以我才把它寫成一個系列，在第一篇帖子中，我將講述nodejs如何工做，如何經過I/O，他如何與其餘平臺一塊兒工做等。

Reactor Pattern

nodejs工做在一個事件驅動的模型中，這個模型涉及一個事件分離器和事件循環，全部的I/O請求最終將會生成一個事件完成、事件失敗或者喚醒其餘事件的結果。這些事件將會根據如下規則作處理：

• 1.事件分離器收到I/O請求，以後將這些請求委託給相應的硬件
• 2.曾經被處理過的請求（好比來自可讀取文件的數據，來自可讀取接口的數據），事件分離器會爲要進行的特殊操做添加註冊回調程序。
• 3.若是事件能夠在事件循環中被處理，那麼將有序的被執行，直到循環爲空
• 4.若是沒有事件在事件循環中，或者事件分離器沒有添加任何請求，這個 程序將被完成，不然，程序將從第一步在開始，進行循環操做。

這整個工程的協調機制咱們叫作Event Loop

Event Loop實際上是一個單線程的半無限循環，爲何會說是半無限呢？由於在沒有工做須要完成的時候程序會退出。從開發者的角度來講，這些是程序退出的點。

注意：不要把Event Loop和Event Emitter弄混淆,Event Emitter和這個機制徹底是不一樣的概念，在最後一篇帖子，我會解釋Event Emitter是如何經過Event Loop影響事件的處理。

上面的圖是對NodeJs如何工做以及展現一種被叫作Reactor Pattern的主要組件的設計模式的高級概覽。
可是真正的複雜度遠超於它，那它有多複雜呢？

Event demultiplexer不是一個在全部os平臺中解析全部I/O類型的單一組件。
Event queue在這裏展現出來的不是一個單一的隊列，在其中全部類型的事件會在隊列中排隊或者從隊列中移除，而且I/O不是惟一一個要排隊的事件類型

讓咱們繼續深挖

Event Demultiplexer

Event Demultiplexer並非一個現實存在的組件，而是在reactor pattern中的一個抽象概念。

在現實中，Event Demultiplexer 在不一樣的系統中以不一樣的名字被實現，好比在linux中叫作epoll, 在MacOS中叫作kqueue，在Solaris中叫event post，在window系統下叫作IOCP等。

nodeJS可使用Event Demultiplexer提供的底層非阻塞、異步硬件I/O功能。

Complexities in File I/O

可是使人苦惱的是，不是全部類型的I/O均可以使用Event Demultiplexer被執行，甚至是在相同的操做系統中，支持不一樣類型的I/O也是很複雜的。

一般來講，epoll, kqueue, event ports和IOCP可使用非阻塞的方式執行網絡I/O。

可是文件I/O就複雜多了，某些系統，好比Linux不支持徹底異步的方式去訪問文件系統，在MacOS系統中文件系統對事件的發送和接收會有限制（你能夠在這裏瞭解更多）。

爲了提供徹底異步而去解決全部文件系統的複雜性是很是複雜的，幾乎是不可能的。

Complexities in DNS

和文件I/O同樣，由node API提供某些DNS的功能也存在必定的複雜性。

好比dns.lookup等Node DNS功能訪問系統的一些配置文件，例如nsswitch.conf、resolv.conf和/etc/hosts。

上面描述的文件系統複雜性也適用於dns.resolve函數。

The solution?

所以，引入了一個線程池來支持I/O功能，這些功能不能由硬件異步I/O實用程序（如epoll / kqueue / event ports或IOCP）直接解決。

如今咱們知道不是全部的I/O功能均可以在線程池中運行。nodeJS已經盡最大努力來使用非阻塞和硬件的異步I/O方式來完成大部分I/O功能，可是對於一些複雜的、阻塞的I/O仍是經過引入一個線程池的方式來解決

未完待續

該篇先翻譯到這，有些地方翻譯的很差請指出，過幾天我會繼續出第二篇。