日常的学习笔记,包括 ES6、Promise、Node.js、Webpack、http 原理、Vue全家桶,后续可能还会继续更新 Typescript、Vue3 和 常见的面试题 等等。
Node的基本概念
什么是Node?
Node.js是一个基于 Chrome V8 引擎的JavaScript运行环境(runtime),Node不是一门语言是让js运行在后端的运行时,并且不包括javascript全集,因为在服务端中不包含DOM和BOM,Node也提供了一些新的模块例如http、fs模块等。Node.js 使用了事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型,使其轻量又高效并且Node.js 的包管理器 npm,是全球最大的开源库生态系统。到此我们已经对node有了简单的概念。
Node的高并发
Node在处理高并发,I/O密集场景有明显的性能优势。
- 高并发,是指在同一时间并发访问服务器。
- I/O密集指的是文件操作、网络操作、数据库,相对的有CPU密集,CPU密集指的是逻辑处理运算、压缩、解压、加密、解密。
Web主要场景就是接收客户端的请求读取静态资源和渲染界面,所以Node非常适合Web应用的开发。
说到高并发,肯定就会想起多线程。那么多线程和高并发之间的关系和区别又是什么呢?
多线程
首先我们先来了解一下什么是多线程
后端语言(包括Java、C++等)存在一个线程池,每发送一次请求,线程池都会分配一个线程给服务器,用来处理请求,以此类推。因为多线程语言的特点是同步请求,所以在多线程发送请求时,可能会存在单个线程阻塞的情况,需要等待当前这个线程的任务处理完毕后,才会释放线程并放回到线程池,方便下一批任务的使用。当前线程数超过线程池最大可分配数量时,可能就会出现等待的情况。
-
多线程优点:可以高效高速的处理多个api请求(图片压缩、大量计算 等...),属于cpu密集型。
-
多线程缺点:不安全性,假设我们有多个线程需要对数据库同一个资源进行操作(例如对同一个数据进行修改),就会出现数据安全性的问题 [需要对资源进行加锁操作]。
多线程并非一起做某一件事,靠的是切换上下文(分时),所以多线程会浪费一些资源。
关于多线程的具体概念,可以去查阅相关的资料。
高并发
高并发是单线程的一个概念。
- 高并发优点:不需要开启多个线程,节省资源。
- 高并发缺点:不适合做复杂操作,如果需要做复杂操作,可以开启子进程。
Node是多线程的,但是其主线程是单线程。所以我们一直都说,Node其实是单线程语言。
同步异步和阻塞非阻塞
- 同步就是在执行某段代码时,代码没有得到返回之前,其他代码无法执行,当得到了返回值后可以继续执行其他代码。
- 异步就是在执行某段代码时,代码不会立即得到返回结果,可以继续执行其他代码,返回值通过回调来获取。
关于同步阻塞与异步非阻塞,可以参考我之前的文章。
Node中的EventLoop
- 1.我们写的js代码会交给v8引擎进行处理。
- 2.代码中可能会调用nodeApi,node会交给libuv库处理
- 3.libuv通过阻塞i/o和多线程实现了异步io。
- 4.通过事件驱动的方式,将结果放到事件队列中,最终交给我们的应用。
本阶段执行已经被 setTimeout() 和 setInterval() 的调度回调函数。
┌───────────────────────────┐
┌─>│ timers │
│ └─────────────┬─────────────┘
| 执行延迟到下一个循环迭代的 I/O 回调。
│ ┌─────────────┴─────────────┐
│ │ pending callbacks │
│ └─────────────┬─────────────┘
| 仅系统内部使用。
│ ┌─────────────┴─────────────┐
│ │ idle, prepare │
│ └─────────────┬─────────────┘
| 检索新的I/O事件;执行与 I/O相关的回调 ┌───────────────┐
│ ┌─────────────┴─────────────┐ │ incoming: │
│ │ poll │<─────┤ connections, │
│ └─────────────┬─────────────┘ │ data, etc. │
│ setImmediate() 回调函数在这里执行。 └───────────────┘
│ ┌─────────────┴─────────────┐
│ │ check │
│ └─────────────┬─────────────┘
| 一些关闭的回调函数
│ ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤ close callbacks │
└───────────────────────────┘
这里每一个阶段都对应一个事件队列,当event loop执行到某个阶段时会将当前阶段对应的队列依次执行。当该队列已用尽或达到回调限制,事件循环将移动到下一阶段。
process.nextTick()
从技术上讲不是事件循环的一部分。优先级高于微任务
poll阶段:
-
检测Poll队列中是否为空,如果不为空则执行队列中的任务,直到超时或者全部执行完毕。
-
执行完毕后检测setImmediate队列是否为空,如果不为空则执行check阶段,如果为空则等待时间到达。时间到达后回到timer阶段
-
等待时间到达是可能会出现新的callback,此时也在当前阶段被清空
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