第一周 - Node.js 风格特点

慢慢悠悠读了《深入浅出node.js》（后面简写作《深浅》）以及《node.js高级编程》（后面简写作《高级》）的开头部分，查了不少网络资料，关于node.js的特点有了一定了解。深究起来需要再看看操作系统以及网络的知识。

《深浅》中提到了四个node.js的特点：异步I/O，事件与回调函数，单线程以及跨平台。
《高级》中基本是一笔带过，提到了纯事件驱动以及非阻塞。

 

其中对于异步I/O以及单线程这两个特性，我认为可以分以下三个方向来概述为什么node.js把天赋点在了这它们上面？

1. 用户体验

从前端加载的角度来看，比较直接。先说为什么JavaScript用异步？！我们反着思考，如果JavaScript是同步的，会有什么问题。请求一个用户管理页面，用js加载若干资源，先加载一个用户头像，再加载第二个，第三个。。。GG，用户以为卡死了，二话不说给你关了（《深浅》中提到脚本时间超过100毫秒，用户就会有卡顿的感觉；而且运行在单线程上的JavaScript还与UI渲染公用一个进程）。实际中，JavaScript的异步消除/减弱了UI阻塞的现象，同步时候加载资源的总时间是X+Y+Z，异步下的总时间则是max(X+Y+Z)，可见差距。另外《深浅》中来提到目前网络发展，分布式应用普及，前面XYZ的数值在增长，那么可以想象到X+Y+Z和max(X+Y+Z)的差距肯定越来越大。由此可以看出异步大法好，大家都说屌！那么node.js选择异步I/O也就顺理成章，从后端做到异步，提升资源响应速度，那么随之前端的用户体验也就会更好！

                                    

2. 系统资源

 

 

一组任务需要被执行，可以通过两种方式：单线程串行执行，多线程并行执行。

 

 

单线程串行执行，问题是：同步阻塞！ I/O需要等待X步结束，才能进行到X+1步 - 原因是早期分时系统：cpu轮流给不同用户服务（服务的时间单位是时间片），给A服务完了第x步，可能就去给B服务第y步，之后才又回到属于给A服务的时间片，然后再给A服务x+1步（这也能看出来为啥I/O需要等待，上一步结束才能执行下一步）。为了继续执行A的操作，从x到x+1步骤的上下文就需要系统维护和交换，那么当进程很多，就会造成性能的下降。慢的任务就会拖慢整个处理进度- 这样难道一无是处么，并不是，好处是顺序编程，逻辑比较容易，易于表达 。

 

 

多线程并行执行，问题是：编程时要考虑锁，状态同步的问题，稍有不慎，家毁人亡！ 

因此，node.js的解决方案是：利用单线程，远离多线程死锁、状态同步等问题；利用异步I/O，让单线程远离阻塞，以更好地使用CPU。（《深浅》原句）

 

3. 应用场景

 

 

 

node.js特点与其应用场景我感觉互为问题与答案，考虑到web app是当今最常见的I/O密集型任务，node.js选择了异步I/O，单线程以及事件驱动，来增强性能。同时，也正是因为node.js

 

的这些特点，使得它更加适合I/O密集型的应用场景。（关于node.js是否适合计算密集型任务，《深浅》中做了解释与对比） 

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下面是另外几点令我印象深刻的地方：

 

 

• 《深浅》还提到：为了提升性能增加进程数量，这种方法是无法提升资源利用率。他用到了『加三倍服务器』的例子，下面是我从豆瓣上找到的一个解释：（加三倍服务器是否能提升性能）要看系统本身的架构，不一定增加三倍服务器就能档得住三倍的用户一起来点的。因为服务器增多之后，其间通信的成本也增加了，而且如果存在中心节点，那么那几个节点还是会变成瓶颈。跟高速公路堵车对比，加服务器并不是“四车道变八车道”那么简单，很可能多修几条路以后1)十字路口也变多了2）支路多了以后主干道堵得更厉害。” 
•  
  如果深究异步I/O这个东西，《深浅》第三章做了更加细致的讲解，涉及到了异步的几种实现方式，以及Node是怎么实现异步I/O的。原来之前说的异步，是理想的非阻塞异步I/O： 

  

                                          （出自《深入浅出node.js》）

 

       真正到了实现的时候，Node其实是用了多线程的方式模拟出来这一理想的效果。 

 

                                          （出自《深入浅出node.js》）

 

 

     等等，多线程？Node不是JavaScript，是单线程么，上面特点不说了是单线程么？是不是说漏嘴了。那必须不是，《深浅》书中提到，Node的单线程指的JavaScript运行在单线程中，而实现Node的异步I/O功能的则是线程池/多线程。 

• node.js既然有异步I/O的特点，是不是就可以肆意妄为了，只要异步就一定非阻塞呢？答案肯定是不啊（考这么多年试：像这种极端的问题，答案肯定是否定的）。如果我们在主线程做过多的任务，或者很多计算密集型任务，那么可能会导致主线程的卡死，影响整个程序的性能，这不就阻塞你异步的脚步了。

作者：macctown
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来源：掘金
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