Javascript 语言的执行环境是“单线程”(single thread)。所谓“单线程”,就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务,就必须排队,前面一个任务完成,再执行后面一个任务。
为了解决这个问题,Javascript 语言将任务的执行模式分成两种:同步(Synchronous)和异步(Asynchronous)。“同步模式”就是传统做法,后一个任务等待前一个任务结束,然后再执行,程序的执行顺序与任务的排列顺序是一致的、同步的。这往往用于一些简单的、快速的、不涉及 IO 读写的操作。
“异步模式”则完全不同,每一个任务分成两段,第一段代码包含对外部数据的请求,第二段代码被写成一个回调函数,包含了对外部数据的处理。第一段代码执行完,不是立刻执行第二段代码,而是将程序的执行权交给第二个任务。等到外部数据返回了,再由系统通知执行第二段代码。所以,程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异步的。
阻塞/异步
单纯使用回调函数并不会异步, IO 操作才可能会异步, 除此之外还有使用 setTimeout 等方式实现异步.
异步, 是使用 libuv 来实现的 另一个线程里的事件队列.
Node的异步I/O
- 事件循环
- 观察者
- 请求对象
- 执行回调
非I/O的异步
硬异步是指由于 IO 操作或者外部调用走 libuv 而需要异步的情况. 当然, 也存在 readFileSync, execSync 等例外情况, 不过 node 由于是单线程的, 所以如果常规业务在普通时段执行可能比较耗时同步的 IO 操作会使得其执行过程中其他的所有操作都不能响应, 有点作死的感觉. 不过在启动/初始化以及一些工具脚本的应用场景下是完全没问题的. 而一般的场景下 IO 操作都是需要异步的.
软异步是指, 通过 setTimeout 等方式来实现的异步. 关于 nextTick, setTimeout 以及 setImmediate 三者的区别参见
- 定时器
setTimeout(),setInterval()
定时器精确度不够,定时器会被插入到观察者内部的红黑树中,每次tick从红黑树中迭代取出定时器任务,检查是否超过定时时间,如果查过形成一个事件,执行回调函数。时间复杂度lg(n) - proess.netTick()
相对于定时器,这个方法会相对比较轻量,时间复杂度为1 - setImmdiate()
Promise
一个对象,也就是说与其他JavaScript对象的用法,没有什么两样;其次,它起到代理作用(proxy),充当异步操作与回调函数之间的中介。它使得异步操作具备同步操作的接口,使得程序具备正常的同步运行的流程,回调函数不必再一层层嵌套。
每一个异步任务立刻返回一个Promise对象,由于是立刻返回,所以可以采用同步操作的流程。这个Promises对象有一个then方法,允许指定回调函数,在异步任务完成后调用。
romise 封装的代码肯定是同步的, 那么 then 的执行是异步,放到当前 tick 的最后,但是还是在当前 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);
首先先碰到一个 setTimeout,于是会先设置一个定时,在定时结束后将传递这个函数放到任务队列里面,因此开始肯定不会输出 1 。
然后是一个 Promise,里面的函数是直接执行的,因此应该直接输出 2 3 。
然后,Promise 的 then 应当会放到当前 tick 的最后,但是还是在当前 tick 中。
因此,应当先输出 5,然后再输出 4 。
最后在到下一个 tick,就是 1 。
“2 3 5 4 1”
Events
Events 是 Node.js 中一个非常重要的 core 模块, 在 node 中有许多重要的 core API 都是依赖其建立的. 比如 Stream 是基于 Events 实现的, 而 fs, net, http 等模块都依赖 Stream, 所以 Events 模块的重要性可见一斑.
通过继承 EventEmitter 来使得一个类具有 node 提供的基本的 event 方法, 这样的对象可以称作 emitter, 而触发(emit)事件的 cb 则称作 listener. 与前端 DOM 树上的事件并不相同, emitter 的触发不存在冒泡, 逐层捕获等事件行为, 也没有处理事件传递的方法.
Node.js 中 Eventemitter 的 emit 是同步的
另外可以注意一下的是, 有些同学喜欢用 emitter 来监控某些类的状态, 但是在这些类释放的时候可能会忘记释放 emitter, 而这些类的内部可能持有该 emitter 的 listener 的引用从而导致内存泄漏.
参考:
1. 事件/异步