Node.js 最大的特点就是异步式 I/O(或者非阻塞I/O)与事件紧密结合的编程模式。
第一部分: I/O
1.阻塞I/O与非阻塞I/O概念
1.1阻塞I/O(同步I/O)
线程在执行中如果遇到磁盘读写或网络通信(**统称为I/O 操作**), 通常要耗费较长的时间,这时操作系统会剥夺这个线程的 CPU 控制权,使其暂停执行,同时将资源让给其他的工作线程,这种线程调度方式称为**阻塞**,当**I/O 操作**完成时,操作系统将这个线程的阻塞解除,恢复其对CPU的控制 ,令其继续运行。这种 I/O 模式就是通常的**同步式 I/O(Synchronous I/O)或阻塞式 I/O (Blocking I/O)。
1.2非阻塞I/O(异步I/O)
非阻塞I/O是针对所有的I/O**不采用阻塞的策略**, 当线程遇到I/O 操作时, **不会阻塞等待完成**, 而是将I/O 操作发送给操作系统, **继续执行下一个语句**, 等操作系统完成I/O 操作以后, 会以**事件的形式**发送通知执行I/O 操作的线程, 线程会在特定的时候处理这个事件; 也就是线程中会不停的监听时间循环, 看是否有未处理的事件, 并以此处理.
举个通俗的例子:
[例子来自知乎网友](https://www.zhihu.com/question/19732473/answer/20851256)
```
你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书,如果是`同步通信机制`,书店老板会说,你稍等,”我查一下",
然后开始查啊查,等查好了(可能是5秒,也可能是一天)告诉你结果(返回结果)。
而`异步通信机制`,书店老板直接告诉你我查一下啊,查好了打电话给你,然后直接挂电话了(不返回结果)。
然后查好了,他会主动打电话给你。在这里老板通过“回电”这种方式来回调。
```
2.阻塞I/O与非阻塞I/O特点
第二部分 异步式编程(函数式编程)
有异步I/O,就必然有异步编程。
首先以同步式编程的语法读取一个文件:
*创建readfilesync.js, 并执行*
```
var fs = require('fs');
var data = fs.readFileSync('/Users/51testing/Desktop/file.txt', 'utf-8');
console.log(data);
console.log('end.');
```
打印的结果如下:
```
//执行
$ node /Users/51testing/Desktop/readfilesync.js
你好呀
end.
$
```
以上代码很容易理解, 自上而下的执行, 那么异步编程的做法呢?
*创建readfileasync.js, 并执行*
```
var fs = require('fs');
fs.readFile('/Users/51testing/Desktop/file.txt', 'utf-8', function(err, data) {
if (err){
console.error(err);
} else {
console.log(data);
}
});
console.log('end.');
```
打印的结果如下:
```
//执行
$ node /Users/51testing/Desktop/readfileasync.js
end.
你好呀
$
```
fs.readFile 调用时所做的工作只是`将异步式 I/O 请求发给了操作系统`, 然后`立即返回`并执行后面的语句,执行完以后进入事件循环监听事件。
fs 接到I/O 请求完成的事件时,`事件循环会主动调用`回调函数以完成后续工作。`因此我们会先看到 end.然后看到 file.txt 文件的内容。`
第三部分 Node.js循环机制
> Node.js 在什么时候会进入事件循环呢?
**生命周期为:**`Node.js 程序由事件循环环开始,到事件循环结束`.
所有的逻辑都是事件的回调函数,所以 Node.js 始终在事件循环中,程序入口就是 事件循环第一个事件的回调函数。事件的回调函数在执行的过程中,可能会发出 I/O 请求或直接发射 (emit)事件,执行完成后再返回事件 循环,事件循环会会检查循环中有没有 处理的事件,直到到程序结束。
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