Node.js 回调函数

Node.js 异步编程的直接体现就是回调。

异步编程依托于回调来实现，但不能说使用了回调后程序就异步化了。回调函数在完成任务后就会被调用，Node 使用了大量的回调函数，Node 所有 API 都支持回调函数。

例如，我们可以一边读取文件，一边执行其他命令，在文件读取完成后，我们将文件内容作为回调函数的参数返回。这样在执行代码时就没有阻塞或等待文件 I/O 操作。这就大大提高了 Node.js 的性能，可以处理大量的并发请求。

阻塞代码实例

创建一个文件 input.txt ，内容如下：hello
创建 main.js 文件, 代码如下：

var fs = require("fs");
var data = fs.readFileSync('input.txt');
console.log(data.toString());
console.log("程序执行结束!");

以上代码执行结果如下：

$ node main.js
hello
程序执行结束!

非阻塞代码实例

创建一个文件 input.txt ，内容如下：hello
创建 main.js 文件, 代码如下：

var fs = require("fs");
fs.readFile('input.txt', function (err, data) {
    if (err) return console.error(err);
    console.log(data.toString());
});
console.log("程序执行结束!");

以上代码执行结果如下：

$ node main.js
程序执行结束!
hello

以上两个实例我们了解了阻塞与非阻塞调用的不同。第一个实例在文件读取完后才执行完程序。第二个实例我们不需要等待文件读取完，这样就可以在读取文件时同时执行接下来的代码，大大提高了程序的性能。因此，阻塞是按顺序执行的，而非阻塞是不需要按顺序的，所以如果需要处理回调函数的参数，我们就需要写在回调函数内。

Node.js 事件循环

Node.js 是单进程单线程应用程序，但是通过事件和回调支持并发，所以性能非常高。

Node.js 的每一个 API 都是异步的，并作为一个独立线程运行，使用异步函数调用，并处理并发。

Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环，直到没有事件观察者退出，每个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数.

事件驱动程序

Node.js 使用事件驱动模型，当web server接收到请求，就把它关闭然后进行处理，然后去服务下一个web请求。当这个请求完成，它被放回处理队列，当到达队列开头，这个结果被返回给用户。这个模型非常高效可扩展性非常强，因为webserver一直接受请求而不等待任何读写操作。（这也被称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO）在事件驱动模型中，会生成一个主循环来监听事件，当检测到事件时触发回调函数。整个事件驱动的流程就是这么实现的，非常简洁。有点类似于观察者模式，事件相当于一个主题(Subject)，而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。Node.js 有多个内置的事件，我们可以通过引入 events 模块，并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件，如下实例：

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

以下程序绑定事件处理程序：

// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);

我们可以通过程序触发事件：

// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');

实例

创建 main.js 文件，代码如下所示：

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();
// 创建事件处理程序
var connectHandler = function connected() {
   console.log('连接成功。');
   // 触发 data_received 事件 
   eventEmitter.emit('data_received');
}
// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on('data_received', function(){
   console.log('数据接收成功。');
});
// 触发 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');
console.log("程序执行完毕。");

接下来让我们执行以上代码：

$ node main.js
连接成功。
数据接收成功。
程序执行完毕。

在 Node 应用程序中，执行异步操作的函数将回调函数作为最后一个参数，回调函数接收错误对象作为第一个参数。

接下来让我们来重新看下前面的实例，创建一个 input.txt ,文件内容如下：hello
创建 main.js 文件，代码如下：

var fs = require("fs");

fs.readFile('input.txt', function (err, data) {
   if (err){
      console.log(err.stack);
      return;
   }
   console.log(data.toString());
});
console.log("程序执行完毕");

以上程序中 fs.readFile() 是异步函数用于读取文件。如果在读取文件过程中发生错误，错误 err 对象就会输出错误信息。如果没发生错误，readFile 跳过 err 对象的输出，文件内容就通过回调函数输出。

执行以上代码，执行结果如下：

程序执行完毕
hello

接下来我们删除 input.txt 文件，执行结果如下所示：

程序执行完毕
Error: ENOENT, open 'input.txt'

因为文件 input.txt 不存在，所以输出了错误信息。

Node.js EventEmitter

Node.js 所有的异步 I/O 操作在完成时都会发送一个事件到事件队列。Node.js里面的许多对象都会分发事件：一个net.Server对象会在每次有新连接时分发一个事件，一个fs.readStream对象会在文件被打开的时候发出一个事件。所有这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。

EventEmitter 类

events 模块只提供了一个对象： events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件触发与事件监听器功能的封装。可以通过require("events");来访问该模块。

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

EventEmitter 对象如果在实例化时发生错误，会触发 error 事件。当添加新的监听器时，newListener 事件会触发，当监听器被移除时，removeListener 事件被触发。

下面我们用一个简单的例子说明 EventEmitter 的用法：

//event.js 文件
var EventEmitter = require('events').EventEmitter; 
var event = new EventEmitter(); 
event.on('some_event', function() { 
    console.log('some_event 事件触发'); 
}); 
setTimeout(function() { 
    event.emit('some_event'); 
}, 1000);

执行结果如下：
运行这段代码，1 秒后控制台输出了'some_event 事件触发'。其原理是 event 对象注册了事件 some_event 的一个监听器，然后我们通过 setTimeout 在 1000 毫秒以后向 event 对象发送事件 some_event，此时会调用some_event 的监听器。

$ node event.js 
some_event 事件触发

EventEmitter 的每个事件由一个事件名和若干个参数组成，事件名是一个字符串，通常表达一定的语义。对于每个事件，EventEmitter 支持若干个事件监听器。当事件触发时，注册到这个事件的事件监听器被依次调用，事件参数作为回调函数参数传递。

让我们以下面的例子解释这个过程：

//event.js 文件
var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener1', arg1, arg2); 
}); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener2', arg1, arg2); 
}); 
emitter.emit('someEvent', 'arg1 参数', 'arg2 参数');

执行以上代码，运行的结果如下：

$ node event.js 
listener1 arg1 参数 arg2 参数
listener2 arg1 参数 arg2 参数

以上例子中，emitter 为事件 someEvent 注册了两个事件监听器，然后触发了 someEvent 事件。运行结果中可以看到两个事件监听器回调函数被先后调用。这就是EventEmitter最简单的用法。

EventEmitter 提供了多个属性，如 on和 emit。on 函数用于绑定事件函数，emit属性用于触发一个事件。接下来我们来具体看下 EventEmitter 的属性介绍。

方法

addListener(event, listener)为指定事件添加一个监听器到监听器数组的尾部。
on(event, listener)为指定事件注册一个监听器，接受一个字符串 event 和一个回调函数。

server.on('connection', function (stream) {
  console.log('someone connected!');
});

once(event, listener)为指定事件注册一个单次监听器，即监听器最多只会触发一次，触发后立刻解除该监听器。

server.once('connection', function (stream) {
  console.log('Ah, we have our first user!');
});

removeListener(event, listener)移除指定事件的某个监听器，监听器必须是该事件已经注册过的监听器。它接受两个参数，第一个是事件名称，第二个是回调函数名称。

var callback = function(stream) {
  console.log('someone connected!');
};
server.on('connection', callback);
server.removeListener('connection', callback);

removeAllListeners([event])移除所有事件的所有监听器，如果指定事件，则移除指定事件的所有监听器。
setMaxListeners(n)默认情况下， EventEmitters 如果你添加的监听器超过 10 个就会输出警告信息。 setMaxListeners 函数用于提高监听器的默认限制的数量。
listeners(event)返回指定事件的监听器数组。
emit(event, [arg1], [arg2], [...])按参数的顺序执行每个监听器，如果事件有注册监听返回 true，否则返回 false。

类方法

listenerCount(emitter, event)返回指定事件的监听器数量。

事件

newListener
event - 字符串，事件名称
listener - 处理事件函数
该事件在添加新监听器时被触发。
removeListener
event - 字符串，事件名称
listener - 处理事件函数
从指定监听器数组中删除一个监听器。需要注意的是，此操作将会改变处于被删监听器之后的那些监听器的索引。

实例

以下实例通过 connection（连接）事件演示了 EventEmitter 类的应用。
创建 main.js 文件，代码如下：

var events = require('events');
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// 监听器 #1
var listener1 = function listener1() {
   console.log('监听器 listener1 执行。');
}

// 监听器 #2
var listener2 = function listener2() {
  console.log('监听器 listener2 执行。');
}

// 绑定 connection 事件，处理函数为 listener1 
eventEmitter.addListener('connection', listener1);

// 绑定 connection 事件，处理函数为 listener2
eventEmitter.on('connection', listener2);

var eventListeners = require('events').EventEmitter.listenerCount(eventEmitter,'connection');
console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");

// 处理 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');

// 移除监绑定的 listener1 函数
eventEmitter.removeListener('connection', listener1);
console.log("listener1 不再受监听。");

// 触发连接事件
eventEmitter.emit('connection');

eventListeners = require('events').EventEmitter.listenerCount(eventEmitter,'connection');
console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");

console.log("程序执行完毕。");

以上代码，执行结果如下所示：

$ node main.js
2 个监听器监听连接事件。
监听器 listener1 执行。
监听器 listener2 执行。
listener1 不再受监听。
监听器 listener2 执行。
1 个监听器监听连接事件。
程序执行完毕

error 事件

EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error，它包含了错误的语义，我们在遇到异常的时候通常会触发 error 事件。当 error 被触发时，EventEmitter 规定如果没有响应的监听器，Node.js 会把它当作异常，退出程序并输出错误信息。我们一般要为会触发 error 事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃。例如：

var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.emit('error');

运行时会显示以下错误：

node.js:201 
throw e; // process.nextTick error, or 'error' event on first tick 
^ 
Error: Uncaught, unspecified 'error' event. 
at EventEmitter.emit (events.js:50:15) 
at Object. (/home/byvoid/error.js:5:9) 
at Module._compile (module.js:441:26) 
at Object..js (module.js:459:10) 
at Module.load (module.js:348:31) 
at Function._load (module.js:308:12) 
at Array.0 (module.js:479:10) 
at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)

继承 EventEmitter

大多数时候我们不会直接使用 EventEmitter，而是在对象中继承它。包括 fs、net、 http 在内的，只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。

为什么要这样做呢？原因有两点：
首先，具有某个实体功能的对象实现事件符合语义，事件的监听和发射应该是一个对象的方法。
其次 JavaScript 的对象机制是基于原型的，支持部分多重继承，继承 EventEmitter 不会打乱对象原有的继承关系。

参考自http://www.runoob.com/

Node学习(3)--异步编程