Javascript 語言的執行環境是“單線程”(single thread)。所謂“單線程”,就是指一次只能完成一件任務。如果有多個任務,就必須排隊,前面一個任務完成,再執行后面一個任務。
為了解決這個問題,Javascript 語言將任務的執行模式分成兩種:同步(Synchronous)和異步(Asynchronous)。“同步模式”就是傳統做法,后一個任務等待前一個任務結束,然后再執行,程序的執行順序與任務的排列順序是一致的、同步的。這往往用于一些簡單的、快速的、不涉及 IO 讀寫的操作。
“異步模式”則完全不同,每一個任務分成兩段,第一段代碼包含對外部數據的請求,第二段代碼被寫成一個回調函數,包含了對外部數據的處理。第一段代碼執行完,不是立刻執行第二段代碼,而是將程序的執行權交給第二個任務。等到外部數據返回了,再由系統通知執行第二段代碼。所以,程序的執行順序與任務的排列順序是不一致的、異步的。
阻塞/異步
單純使用回調函數并不會異步, IO 操作才可能會異步, 除此之外還有使用 setTimeout 等方式實現異步.
異步, 是使用 libuv 來實現的 另一個線程里的事件隊列.
Node的異步I/O
- 事件循環
- 觀察者
- 請求對象
- 執行回調
非I/O的異步
硬異步是指由于 IO 操作或者外部調用走 libuv 而需要異步的情況. 當然, 也存在 readFileSync, execSync 等例外情況, 不過 node 由于是單線程的, 所以如果常規業務在普通時段執行可能比較耗時同步的 IO 操作會使得其執行過程中其他的所有操作都不能響應, 有點作死的感覺. 不過在啟動/初始化以及一些工具腳本的應用場景下是完全沒問題的. 而一般的場景下 IO 操作都是需要異步的.
軟異步是指, 通過 setTimeout 等方式來實現的異步. 關于 nextTick, setTimeout 以及 setImmediate 三者的區別參見
- 定時器
setTimeout(),setInterval()
定時器精確度不夠,定時器會被插入到觀察者內部的紅黑樹中,每次tick從紅黑樹中迭代取出定時器任務,檢查是否超過定時時間,如果查過形成一個事件,執行回調函數。時間復雜度lg(n) - proess.netTick()
相對于定時器,這個方法會相對比較輕量,時間復雜度為1 - setImmdiate()
Promise
一個對象,也就是說與其他JavaScript對象的用法,沒有什么兩樣;其次,它起到代理作用(proxy),充當異步操作與回調函數之間的中介。它使得異步操作具備同步操作的接口,使得程序具備正常的同步運行的流程,回調函數不必再一層層嵌套。
每一個異步任務立刻返回一個Promise對象,由于是立刻返回,所以可以采用同步操作的流程。這個Promises對象有一個then方法,允許指定回調函數,在異步任務完成后調用。
romise 封裝的代碼肯定是同步的, 那么 then 的執行是異步,放到當前 tick 的最后,但是還是在當前 tick 中
setTimeout(function() {
console.log(1)
}, 0);
new Promise(function executor(resolve) {
console.log(2);
for( var i=0 ; i<10000 ; i++ ) {
i == 9999 && resolve();
}
console.log(3);
}).then(function() {
console.log(4);
});
console.log(5);
首先先碰到一個 setTimeout,于是會先設置一個定時,在定時結束后將傳遞這個函數放到任務隊列里面,因此開始肯定不會輸出 1 。
然后是一個 Promise,里面的函數是直接執行的,因此應該直接輸出 2 3 。
然后,Promise 的 then 應當會放到當前 tick 的最后,但是還是在當前 tick 中。
因此,應當先輸出 5,然后再輸出 4 。
最后在到下一個 tick,就是 1 。
“2 3 5 4 1”
Events
Events 是 Node.js 中一個非常重要的 core 模塊, 在 node 中有許多重要的 core API 都是依賴其建立的. 比如 Stream 是基于 Events 實現的, 而 fs, net, http 等模塊都依賴 Stream, 所以 Events 模塊的重要性可見一斑.
通過繼承 EventEmitter 來使得一個類具有 node 提供的基本的 event 方法, 這樣的對象可以稱作 emitter, 而觸發(emit)事件的 cb 則稱作 listener. 與前端 DOM 樹上的事件并不相同, emitter 的觸發不存在冒泡, 逐層捕獲等事件行為, 也沒有處理事件傳遞的方法.
Node.js 中 Eventemitter 的 emit 是同步的
另外可以注意一下的是, 有些同學喜歡用 emitter 來監控某些類的狀態, 但是在這些類釋放的時候可能會忘記釋放 emitter, 而這些類的內部可能持有該 emitter 的 listener 的引用從而導致內存泄漏.
參考:
1. 事件/異步