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關於Node異步 I/O的介紹

不言
發布: 2018-07-11 15:44:09
原創
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這篇文章主要介紹了關於Node異步I/O的介紹,有著一定的參考價值,現在分享給大家,有需要的朋友可以參考一下

非同步IO

一、為什麼要使用非同步I/O

使用者體驗

javascript在單一線程上執行,它與UI線程是一個線程,如果使用同步,當javascript在執行的時候UI渲染就必須要停止等待,這樣就是的使用者的體驗極差。

如果網頁需要請求一些資源,透過同步的方式取得的話,那麼我們就必須要等待js從伺服器完全取得到資源後再繼續執行,這期間UI等待,就會使得與使用者的交互極差,影響使用者的體驗感。

// 现在请求两个资源
//耗时为M毫秒
getData('from_db');
//耗时为N毫秒
getData('from_remote_api');
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如果是同步,需要耗時(M N);
如果是異步,需要耗時Max(M, N);

隨著應用的複雜性,情境會變成M N ...和Max(M,N,...),此時同步和非同步的優劣就會更加凸顯。另一方面,隨著網站和應用程式的擴展,資料往往會分佈到多台伺服器上,而分佈意味著M和N的值會線性成長,這也會放大非同步和同步在效能上的差異。總之,IO是昂貴的,分散式IO是比較昂貴的!

資源分配

單執行緒同步IO

会因阻塞IO使得硬件资源无法得到更优的利用。
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多執行緒程式設計##

优点: 可以利用多核CPU有效提升CPU的利用率
缺点: 编程中的死锁、状态同步使得程序员很是头疼。
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node的非同步IO

node采用的异步IO,利用单线程,远离了多线程死锁、状态同步,利用异步让单线程远离了阻塞,使得CPU得到更好的利用。

为了弥补单线程无法利用多核CPU的问题,Node提供了子进程 `childProcess` ,将一些运算多的任务放入子进程进行高效的运算。
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關於Node異步 I/O的介紹

二、阻塞I/O 和非阻塞I/O

阻塞IO

阻塞的IO操作就是发起IO操作后,线程阻塞等待IO完成,这期间cpu得不到有效利用。
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非阻塞IO

非阻塞IO操作其实就是发起IO操作后,通过事件轮巡,或者事件通知机制,不断查询IO操作是否完成,或者是主线程进入休眠等待事件通知IO结束,然后继续向下执行代码,实际上非阻塞IO期间,cpu要不用来查询要不用来休眠,也没有得到有效利用。依旧是同步IO。
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關於Node異步 I/O的介紹

三、node的非同步I/O

完成整個非同步IO需要單一環節

事件循環 觀察者 請求物件

實際上node的非同步IO是採用了執行緒池技術,發起非同步IO時,把io操作丟到執行緒池裡面執行,然後主執行緒繼續執行其他操作,io執行完畢透過執行緒間通訊通知主線程,主線程執行回呼。
IO執行緒是由

Libuv(Linux下由libeio具體實作;window下則由 IOCP具體實作)管理的執行緒池控制的,本質上是多執行緒。即採用了執行緒池阻塞IO模擬了非同步IO

關於Node異步 I/O的介紹

非同步IO原理

當遇到IO時,將其放入線程池中的一個IO線程,讓該任務在IO線程上執行,在IO線程上是阻塞IO方式執行的,然後在主線程上繼續執行,當遇到另一個IO任務時,將其在放入線程池,然後在另一條IO線程上執行(同樣是阻塞IO方式),主執行緒繼續執行。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,更多相關內容請關注PHP中文網!

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