理解Node.js的event loop
发布于 2年前 作者 justfly 4808 次浏览

翻译的一片文章，原文在这里（ps:这个博客我推荐看下，里面还有博主自己写的node.js电子书，质量很高），很基础的东西，个人感觉理解了这个，对以后node开发帮助很大，也不会去做用js手写异步函数的傻事了。但是直接读英文觉得没什么，翻成中文有些地方真觉得罗嗦。。。翻译有问题的地方，欢迎在下面或者我的博客里指出。

正文如下：

关于Node.js的第一个基本概念是I/O操作开销是巨大的：

I/O开销

所以，当前变成技术中最大的浪费来自于等待I/O操作的完成。有几种方法可以解决性能的影响：

  • 同步方式：按次序一个一个的处理请求。利：简单；弊：任何一个请求都可以阻塞其他所有请求。
  • 开启新进程：每个请求都开启一个新进程。利：简单；弊：大量的链接意味着大量的进程。
  • 开启新线程：每个请求都开启一个新线程。利：简单，而且跟进程比，对系统内核更加友好，因为线程比进程轻的多;弊:不是所有的机器都支持线程，而且对于要处理共享资源的情况，多线程编程会很快变得太过于复杂。

第二个基本概念是每个连接都创建一个新线程是很消耗内存的（例如：你可以对比Nginx回想一下Apache内存耗尽的情景）。

Apache是多线程的：它为每个请求开启一个新的线程（或者是进程，这取决于你的配置），当并发连接增多时，你可以看看它是怎么一点一点耗尽内存的。Nginx和Node.js不是多线程的，因为线程的消耗太“重”了。它们两个是单线程、基于事件的，这就把处理众多连接所产生的线程/进程消耗给消除了。

Node.js中你的代码运行在单线程之中

确实只有一个线程：你不能并行执行任何代码，比如：下面的“sleep”将会阻塞sever1秒钟：

while(new Date().getTime() < now + 1000) {
    // do nothing
}

当这段代码运行时，Node.js不会响应客户端任何请求，因为只有一个线程来运行你的代码，另外，如果你执行cpu密集的任务，比如重设图像的大小，它也会阻塞所有请求。

……然而，除了你的代码，其它的一切都是并行执行的

单线程没法让代码并行执行。但是所有I/O操作都是事件驱动、并行的，所以下面的代码不会阻塞server：

c.query(
   'SELECT SLEEP(20);',
   function (err, results, fields) {
     if (err) {
       throw err;
     }
     res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
     res.end('<html><head><title>Hello</title></head><body><h1>Return from async DB query</h1></body></html>');
     c.end();
    }
);

如果你在一次请求中执行这些，当数据库sleep时，其他请求也会立即被处理。

为什么异步比较好？什么时候我们应该从同步转移到异步/并行执行呢？

同步执行也不错，因为它简便了我们敲代码。但在使用异步时，你不必关心后端是怎么处理的。而且，在I/O操作时不会阻止其他请求，同时无需承担每个请求所产生的线程/进程的成本。

I/O操作时使用异步处理很好，因为I/O操作的成本比单纯执行代码要高的多，我们应该在等待I/O时做其它更有意义的工作。

Node.js event loop

Event loop是指处理外部事件，并把外部事件转换为回调来进行调用的实体（晦涩难懂！！原文：an entity that handles and processes external events and converts them into callback invocations）.所以，I/O调用的同时，server就可以去处理另一个请求。在一次I/O调用中，你的代码保存回调函数并把控制权交回到node.js运行时。当数据加载完毕可以访问时，就可以执行回调函数了。

当然，在后端有很多数据库接入和处理的进程。但是，这些都不需要通过你的代码直接实现，你也就不必了解后台I/O之间的相互作用关系。和Apache相比，省去了很多线程消耗，因为不是每个链接都需要新线程，仅那些需要并行运行的才需要新线程。

不只是I/O调用，Node.js期望所有的请求都能快速的响应，比如CPU密集的工作应该分离到其他进程，你可以使用事件和他交互。

内部实现

在内部，Node.js依赖libev来提供event loop，使用线程池来提供异步I/O。

5 回复

说的很好~

补充下，Node.js内部*nix下用的libev。Windows下用的IOCP

“Apache是多线程的：它为每个请求开启一个新的线程（或者是进程，这取决于你的配置），当并发连接增多时，你可以看看它是怎么一点一点耗尽内存的。Nginx和Node.js不是多线程的，因为线程的消耗太“重”了。”

请问这句话怎么理解，难道node是一个线程处理多个请求？ 比如有三个人同时访问一个node站点，这三个请求是一个线程处理还是三个线程处理？

var responseHelper = { /** * @param res restify response obj * @param code http code * @param message 消息 * @constructor */ ManualError:function(res,code,message){ res.send(code, { code:code, message:message }); } };

三个请求的真正处理操作不在这个node线程中，这个线程运行的是event loop，把请求分发到worker 线程，worker线程应该是用c++实现的，完了后再通过callback把结果返回给客户端。

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