nodejs异步浅析

[lucefer]

异步存在于各个编程语言中，包括nodejs，甚至nodejs将异步发挥地更加炉火纯青，而libuv则承担了nodejs异步模型的主要工作，本文将对nodejs的异步进行简要分析，

异步API

nodejs中的异步API分为I/O异步和非I/O异步

• I/O 异步：

  • 网络I/O
  • 文件I/O

• 非I/O异步

  • setTimeout、setInterval
  • setImmediate
  • process.nextTick
  • promise

I/O 异步

一、 网络I/O

libuv为了实现高效网络I/O，底层封装了各个平台的高效I/O模型。

• windows： IOCP完成端口
• sunos：events port
• OSX和一些BSD系统上：kquene
• linux系统：epoll

简单来说，nodejs 将网络 I/O 任务通过 libuv 传递给操作系统去处理，操作系统监听网络事件，一旦有了结果，就返回libuv的工作原理大致如下：

• 1、nodejs 接收到网络I/O任务，绑定事件。
• 2、libuv 将网络I/O下发给操作系统，绑定事件。
• 3、操作系统监听网络 I/O 事件，当有结果返回时，操作系统内核触发事件，并通知给 libuv。
• 4、libuv 监听到事件通知，在event-loop中执行该事件的回调函数。

至此，一个异步网络 I/O 任务就结束了，由于利用了各个平台上最优的 I/O 机制，所以nodejs的异步网络I/O很高效。

二、 文件 I/O

libuv在nodejs初始化的时候，还会开启一个默认4个线程的线程池，执行一些文件的I/O操作，以及一些DNS操作。我们之所以能够实现文件I/O的异步，就是利用了这个线程池。当有一个文件I/O任务到来时，nodejs将该任务放到一个队列中，等待空闲线程的到来。一旦有了空闲线程，就从队列中取出任务执行，执行完一个任务，该线程便返还到线程池中，等候下一个任务的到来。
当然，如果觉得4个线程不够用的话，可以在nodejs启动时设置环境变量* UV_THREADPOOL_SIZE*来指定线程池的大小，为了系统性能考虑，最大只能设置128个线程数。

结语

以上就是nodejs中 网络I/O和文件I/O的工作原理，当然很多细节没有涉及，如果感兴趣的话，大家可以研究下源码。