【管子先生的Node之旅·9】阻塞与非阻塞IO

阻塞

运行下列 dome 时，必须要一条一条的顺次打印出来。
换句话说，我在执行方法时必须要等待上一条语句执行完成后才能执行，因此阻塞了线程。

    // app.js
    console.log('hello World!');

    console.log('Jiaiyan');

    console.log('hello Jiaiyan!');

非阻塞

Node 使用了事件轮询，因此在这 setTimeout 时非阻塞的。
换句话来说，dome 运行到 setTimeout 时，后面的 console.log() 语句被立即执行，无需等待上一条语句是否执行完成。

    // app.js
    console.log('hello World!');

    setTimeout(() => {
        console.log('Jiaiyan');
    }, 1000);

    console.log('hello Jiaiyan!');

事件轮询？

从本质上来解释，就是 Node 会先注册事件，然后不停的询问内核这些事件是否已经分发。当事件分发时，对应的回调函数就会被触发，然后继续执行下去。如果没有事件出发，则继续执行其他代码，直到有新事件时，再去执行对应的回调函数（setTimeout 仅仅是注册了一个事件，然后让程序继续执行，所以，这是异步的）。

Node.js 单线程的世界

众所周知，Node.js不借助任何模块是以单线程的模式运行着的。
通过下述带么可以很好的验证这一点，以及展示它和事件轮询之间的关系：

    // app.js
    var start = Date.now();

    setTimeout(() => {
        console.log(Date.now() - start);
    }, 1000);

    setTimeout(() => {
       console.log(Date.now() - start);
    }, 2000);

下面是我电脑打印出来的（单位是毫秒）：

image.png

输出结果，明显与之前设置的不符，产生这个问题的原因，是因为事件轮询被 JavaScript 代码阻塞了。当第一个事件分发时，会执行 JavaScript 回调函数。由于回调函数执行需要一定的时间，所以下一轮的事件轮询事件就超过了设定时间。因此， JavaScript 中的 setTimeout 并不能严格的遵守时钟设置。

如果按照事件轮询所述，正在执行任务只有一个线程，也就是说，当一个函数执行时，同一时间 不可能有第二个函数在执行，并且每一个函数都有事件延迟，相当于同一时间段内参数执行量变少，这样不更影响效率吗？Node 是如何做到高并发处理的呢？

堆栈

先看一段代码：

    http.createServer(function() {
        a();
    });

    function a() {
        b();
    }

    function b() {}

V8 在执行第一个函数时，会创建一个公共调用堆栈。如果该函数调用另一个函数，V8 就会把它添加到堆栈上去。上述代码，一旦 Http请求到达服务，Node 会先分发一个通知。然后回调函数会被执行，并且调用堆栈会变为 a => b。

由于 Node 是运行在单线程的环境中，那么，当调用堆栈展开时，Node 就无法处理其他的请求了，那么并发量不久是为 1 了吗？是的，Node 并不是提供正真的并行操作，因为那样就需要引入更多的并行线程（后期会与大家一起学习 Node 多线程）。其实，在调用堆栈非常快的情况下你无需处理多个请求。这也就是为什说V8 和 非阻塞IO 是最好的搭配：V8 的运行速度非常快，非阻塞IO 确保了单线程在运行时，不会受到数据库访问与硬盘操作而导致挂起的事情了。