Nodejs中事件循环机制的示例

这篇文章主要介绍Nodejs中事件循环机制的示例,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!

节点。js采用事件驱动和异步I/O的方式,实现了一个单线程,高并发的JavaScript运行时环境,而单线程就意味着同一时间只能做一件事,那么节点。js如何通过单线程来实现高并发和异步I/O ?本文将围绕这个问题来探讨节点。js的单线程模型。

<强>高并发策略

一般来说,高并发的解决方案就是提供多线程模型,服务器为每个客户端请求分配一个线程,使用同步I/O,系统通过线程切换来弥补同步I/O调用的时间开销。比如Apache就是这种策略,由于I/O一般都是耗时操作,因此这种策略很难实现高性能,但非常简单,可以实现复杂的交互逻辑。

而事实上,大多数网站的服务器端都不会做太多的计算,它们接收到请求以后,把请求交给其它服务来处理(比如读取数据库),然后等着结果返回,最后再把结果发给客户端,因此,节点。js针对这一事实采用了单线程模型来处理,它不会为每个接入请求分配一个线程,而是用一个主线程处理所有的请求,然后对I/O操作进行异步处理,避开了创建,销毁线程以及在线程间切换所需的开销和复杂性。

<强>事件循环

节点。js在主线程里维护了一个<强>事件队列,当接到请求后,就将该请求作为一个事件放入这个队列中,然后继续接收其他请求。当主线程空闲时(没有请求接入时),就开始循环事件队列,检查队列中是否有要处理的事件,这时要分两种情况:如果是非I/O任务,就亲自处理,并通过回调函数返回到上层调用,如果是I/O任务,就从<强>线程池中拿出一个线程来处理这个事件,并指定回调函数,然后继续循环队列中的其他事件。

当线程中I/O的任务完成以后,就执行指定的回调函数,并把这个完成的事件放到事件队列的尾部,等待事件循环,当主线程再次循环到该事件时,就直接处理并返回给上层调用。这个过程就叫<强>事件循环(事件循环),其运行原理如下图所示:

这个图是整个节点。js的运行原理,从左到右,从上到下,节点。js被分为了四层,分别是<强>应用层,<强> V8引擎层,<强>节点API层和<强> LIBUV层。

应用层:,即JavaScript交互层,常见的就是节点。js的模块,比如http、fs

V8引擎层:,即利用V8引擎来解析JavaScript语法,进而和下层API交互调用

NodeAPI层:,为上层模块提供系统调用,一般是由C语言来实现,和操作系统进行交互。

LIBUV层:是跨平台的底层封装,实现了事件循环,文件操作等,是节点。js实现异步的核心。

无论是Linux平台还是Windows平台,节点。js内部都是通过<强>线程池来完成异步I/O操作的,而LIBUV针对不同平台的差异性实现了统一调用。因此,<强>节点。js的单线程仅仅是指JavaScript运行在单线程中,而并非节点。js是单线程。

工作原理

节点。js实现异步的核心是事件,也就是说,它把每一个任务都当成<强>事件来处理,然后通过事件循环模拟了异步的效果,为了更具体,更清晰的理解和接受这个事实、下面我们用伪代码来描述一下其工作原理。

<强>【1】定义事件队列

既然是队列,那就是一个先进先出(FIFO)的数据结构,我们用js数组来描述,如下:

/* * 　　,*定义事件队列 　　,*入队:push () 　　,*出队:转变() 　　,*空队列:length ==0 　　,*/globalEventQueue: []

我们利用数组来模拟队列结构:数组的第一个元素是队列的头部,数组的最后一个元素是队列的尾部,把()就是在队列尾部插入一个元素,转变()就是从队列头部弹出一个元素。这样就实现了一个简单的事件队列。

<强> <强>【2】定义接收请求入口

每一个请求都会被拦截并进入处理函数,如下所示:

/* * 　　,*接收用户请求 　　*大敌;每一个请求都会进入到该函数 　　,*传递参数请求和响应 　　,*/processHttpRequest:函数(请求、响应){ 　　,,,, 　　,,,//,定义一个事件对象 　　,,,var  event =, createEvent ({ 　　,,,,,,,参数:request.params,,//,传递请求参数 　　,,,,,,,结果:空,,//,存放请求结果 　　,,,,,,,回调函数:函数(){},//,指定回调函数 　　,,,}); 　　 　　,,,//,在队列的尾部添加该事件,,, 　　,,,globalEventQueue.push(事件); 　　}

Nodejs中事件循环机制的示例