单线程与事件循环

单线程指的是主线程是“单线程”的，所有阻塞的部分交给一个线程池处理，然后这个主线程通过一个队列跟线程池协作，于是对我们写到的js代码部分，不再关心线程问题，代码也主要由一堆callback回调构成，然后主线程在不停的循环过程中，适时调用这些代码。

什么是 Event Loop ？

单线程的 Node.js 能够实现无阻塞IO的原因就是事件循环（Event Loop）。

现在大多数系统内核是多线程的，所以它们可以在后台执行多个操作，当这些操作完成时，内核就会通知 Node.js，而这些操作的回调函数被添加到事件轮询列表（poll queue），并且 Node.js 会在适当的时机执行回调函数。

当javascript代码执行的时候会将不同的变量存于内存中的不同位置：堆（heap）和栈（stack）中来加以区分。其中，堆里存放着一些对象。而栈中则存放着一些基础类型变量以及对象的指针。 但是我们这里说的执行栈和上面这个栈的意义却有些不同。

我们知道，当我们调用一个方法的时候，js会生成一个与这个方法对应的执行环境（context），又叫执行上下文。这个执行环境中存在着这个方法的私有作用域，上层作用域的指向，方法的参数，这个作用域中定义的变量以及这个作用域的this对象。 而当一系列方法被依次调用的时候，因为js是单线程的，同一时间只能执行一个方法，于是这些方法被排队在一个单独的地方。这个地方被称为执行栈。

当一个脚本第一次执行的时候，js引擎会解析这段代码，并将其中的同步代码按照执行顺序加入执行栈中，然后从头开始执行。如果当前执行的是一个方法，那么js会向执行栈中添加这个方法的执行环境，然后进入这个执行环境继续执行其中的代码。当这个执行环境中的代码 执行完毕并返回结果后，js会退出这个执行环境并吧这个执行环境销毁。接着继续执行队列里的下一段代码。

下面这个图片非常直观的展示了这个过程，其中的global就是初次运行脚本时向执行栈中加入的代码：

从图片可知，一个方法执行会向执行栈中加入这个方法的执行环境，在这个执行环境中还可以调用其他方法，甚至是自己，其结果不过是在执行栈中再添加一个执行环境。这个过程可以是无限进行下去的，除非发生了栈溢出，即超过了所能使用内存的最大值。

以上的过程说的都是同步代码的执行。那么当一个异步代码（如发送ajax请求数据）执行后会如何呢？前文提过，js的另一大特点是非阻塞，实现这一点的关键在于下面要说的这项机制——事件队列（Task Queue）。

js引擎遇到一个异步事件后并不会一直等待其返回结果，而是会将这个事件挂起，继续执行执行栈中的其他任务。当一个异步事件返回结果后，js会将这个事件加入与当前执行栈不同的另一个队列，我们称之为事件队列。被放入事件队列不会立刻执行其回调，而是等待当前执行栈中的所有任务都执行完毕， 主线程处于闲置状态时，主线程会去查找事件队列是否有任务。如果有，那么主线程会从中取出排在第一位的事件，并把这个事件对应的回调放入执行栈中，然后执行其中的同步代码...，如此反复，这样就形成了一个无限的循环。这就是这个过程被称为“事件循环（Event Loop）”的原因。

       拥有异步I/O的node为什么可以支持高并发呢？

因为I/O操作是由node的工作线程去执行的（nodejs底层的libuv是多线程的线程池用来并行io操作），且主线程是不需要等待结果返回的，只要发出指令马上就可以去忙其他事情了。　　　

• 同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈
• 主线程之外，还存在一个任务队列。只要异步任务有了运行结果，就在任务队列之中放置一个事件。
• 一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取任务队列,将队列中的事件放到执行栈中依次执行
• 主线程从任务队列中读取事件，这个过程是循环不断的