上回书说到 Node.js 内存模型的相关内容,这次,我们往 node 的另一模型,并发模型进行分享,考拉技术小哥哥 Nick 结合了网红奶茶一点点的例子,给大家带来一场视觉与味觉的盛宴。
首先,什么是并发?
并发是指程序可以同时处理多个任务,是一个 web 服务必备的能力。
自从 Nodejs 出现后,js 开始涉及后端领域,因为其出色的并发模型,被很多企业用来处理高并发请求,例如淘宝已经大量使用 node 处理中间层业务。
接下来本文就分析一下 js 的并发模型,来理解 node 相对于其他语言的优势以及其最合适的应用场景。
tips:并发和并行区别
什么是异步 IO ? 异步 IO 具体是如何实现的呢? 异步和同步有什么区别呢? 异步就不阻塞吗? IO 阻塞又是什么概念呢? 带着这些问题,我们慢慢分析。
《 UNIX 网络编程:卷一》第六章—— I/O 复用。书中向我们提及了 5 种类 UNIX 下可用的 I/O 模型:
总结一下阻塞,非阻塞,同步,异步:
上面的解释太复杂我看不懂怎么办?我们把上文说到 IO 代入到生活的场景中,考虑到我们公司很多人喜欢买一点点饮料,就以买饮料为例,将四种常见 IO 模型转换为对应的买饮料流程。下面是一下设定:
异步 IO 的特点就是把 IO 处理的事情都交给了操作系统(美团外卖),这样线程就不会被 IO 阻塞,可以继续处理其他请求
Node.js 的异步 IO 由 Libuv 这个库提供实现,Libuv 是 Node.js 关键的一个组成部分,它为上层的 Node.js 提供了统一的 API 调用,使其不用考虑平台差距,隐藏了底层实现。
可以看出,它提供了非阻塞的网络 I/O,异步文件系统访问等功能,而且右下角居然还有个线程池,实际上 Libuv 收到的 IO 请求是同个多线程来实现的, 看来 Node 只是在程序层面单线程而已
先看看 Node.js 结构
根据上图,Node.js 的运行机制如下。
( 1 ) V8 引擎解析 JavaScript 脚本;
( 2 )解析后的代码,调用 Node API ;
( 3 ) libuv 库负责 Node API 的执行。它将不同的任务分配给不同的线程,形成一个 Event Loop (事件循环),以异步的方式将任务的执行结果返回给 V8 引擎( callback 处理结果);
( 4 ) V8 引擎再将结果返回给用户。
异步操作都会被压入任务队列,当任务队列为空的时候,程序退出。
Libuv 使用异步 IO + 线程池实现的事件循环处理机制提供的高效的 IO 处理,是 Node 能承担高并发请求的主要原因
《深入浅出 Node.js 》
《 Unix 网络编程》
《七周七并发模型》
Nick 小哥哥将内容整理到自己的博客中,欢迎大家前往学习交流:node-js-并发模型
著作权归本文作者所有,未经授权,请勿转载,谢谢。