深入理解Node.js 事件循环和回调函数

本文详细的介绍了Node.js 事件循环和Node.js回调函数，废话不多说了，具体看下面把。

 一、Node.js 事件循环

Node.js 是单进程单线程应用程序，但是通过事件和回调支持并发，所以性能非常高。Node.js 的每一个 API 都是异步的，并作为一个独立线程运行，使用异步函数调用，并处理并发。Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环，直到没有事件观察者退出，每个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数.

1、事件驱动程序

Node.js 使用事件驱动模型，当web server接收到请求，就把它关闭然后进行处理，然后去服务下一个web请求。当这个请求完成，它被放回处理队列，当到达队列开头，这个结果被返回给用户。这个模型非常高效可扩展性非常强，因为web server一直接受请求而不等待任何读写操作。（这也被称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO）。在事件驱动模型中，会生成一个主循环来监听事件，当检测到事件时触发回调函数。

整个事件驱动的流程就是这么实现的，非常简洁。有点类似于观察者模式，事件相当于一个主题(Subject)，而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。Node.js 有多个内置的事件，我们可以通过引入 events 模块，并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件，如下实例：

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();
以下程序绑定事件处理程序：
// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);
我们可以通过程序触发事件：
// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');

2、实例

创建 main.js 文件，代码如下所示：

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();
// 创建事件处理程序
var connectHandler = function connected() {
  console.log('连接成功。');
  // 触发 data_received 事件
  eventEmitter.emit('data_received');
}
// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on('data_received', function(){
  console.log('数据接收成功。');
});
// 触发 connection 事件
eventEmitter.emit('connection');
console.log("程序执行完毕。");

二、Node.js 回调函数

Node.js 异步编程的直接体现就是回调。异步编程依托于回调来实现，但不能说使用了回调后程序就异步化了。回调函数在完成任务后就会被调用，Node 使用了大量的回调函数，Node 所有 API 都支持回调函数。例如，我们可以一边读取文件，一边执行其他命令，在文件读取完成后，我们将文件内容作为回调函数的参数返回。这样在执行代码时就没有阻塞或等待文件 I/O 操作。这就大大提高了 Node.js 的性能，可以处理大量的并发请求。

1、阻塞代码实例

创建一个文件 test.txt ，内容如下：

Hello World!
fs.readFileSync()
fs.readFile()

创建 test.js 文件, 代码如下：

console.log('-------程序开始执行--------'); 
// 引入fs模块
var fs = require("fs");
//同步读取文件
var data = fs.readFileSync('test.txt','utf-8');
console.log(data.toString());
console.log('-------程序执行结束--------');

以上代码执行结果如下：

2、非阻塞代码实例

创建 test.js 文件, 代码如下：

console.log('-------程序开始执行--------'); 
// 引入fs模块
var fs = require("fs");
//异步读取文件
fs.readFile('test.txt','utf-8',function (err, data) {
  if (err) return console.error(err);
  console.log(data.toString());
});
console.log('-------程序执行结束--------');

   

以上程序中 fs.readFile() 是异步函数用于读取文件。如果在读取文件过程中发生错误，错误 err 对象就会输出错误信息。如果没发生错误，readFile 跳过 err 对象的输出，文件内容就通过回调函数输出。

以上代码执行结果如下：
接下来我们删除 input.txt 文件，执行结果如下所示：
 以上两个实例我们了解了阻塞与非阻塞调用的不同。第一个实例在文件读取完后才执行完程序。第二个实例我们不需要等待文件读取完，这样就可以在读取文件时同时执行接下来的代码，大大提高了程序的性能。因此，阻塞按是按顺序执行的，而非阻塞是不需要按顺序的，所以如果需要处理回调函数的参数，我们就需要写在回调函数内。

三、fs.readFileSync和fs.readFile

1、s.readFileSync

语法：fs.readFileSync(filename, [encoding]) 

接收参数：

  filename：文件路径

  options：option对象，包含 encoding，编码格式，该项是可选的。

 由于Node.js仅支持如下编码：utf8, ucs2, ascii, binary, base64, hex，并不支持中文GBK或GB2312之类的编码，因此如果要读写GBK或GB2312格式的文件的中文内容，必须要用额外的模块：iconv-lite。

2、fs.readFile

语法：fs.readFile(filename, [encoding], [callback(err,data)])

接收参数：

  filename：文件路径

  options ：option对象，包含 encoding，编码格式，该项是可选的。

  callback ：回调，传递2个参数 异常err 和 文件内容 data