20121124.Nodejs异步式I/O与事件式编程

异步：

你请人吃饭，准备一起去的。结果那人刚好有事，让你先去点菜，你去点好菜，他忙完就来了，这就是异步的优势（不耽误事！）
同步：

就是，你必须等那个人忙完了，才一起去（浪费时间）

理解来源于群友“老了学nodejs”

 

1、Nodejs最大的特点就是异步式I/O（或者非阻塞I/O）与事件紧密结合的编程模型。此模型与传统的同步式I/O线性的编程思想有很大不同，因为控制流在很大程度上需要事件和回调函数来组织，一个逻辑要拆分为若干个单元。

 

2、什么是阻塞式（同步式I/O）：

    线程在执行中如果遇到磁盘读写或者网络通信（统称I/O操作），通常要耗费较长时间，这时操作系统会剥夺这个线程对CPU的控制权，使其暂停执行，同时将资源让给其他的工作线程，这种线程调度方式称为阻塞式。

    当I/O操作完毕时候，操作系统将这个线程的阻塞状态解除，恢复其对CPU的控制权，令其继续执行，这种模式就是同步式I/O（Synchronous I/O）或者阻塞式（Blocking I/O）

 

3、异步式I/O：

    当线程遇到I/O操作时，不会以阻塞的方式等待I/O操作的完成或者数据的返回，而只是将I/O的请求发送给操作系统，继续执行下一条语句。当操作系统完成I/O的操作时，以事件的形式通知执行I/O操作的线程，线程会在特定的时间处理这个事件。

    为了处理异步I/O，线程必须有事件循环，不断的检测有没有未处理的事件，依次予以处理。

 

4、阻塞模式下一个线程只能处理一项任务，要想提高吞吐量，必须使用多线程。而非阻塞模式下，一个线程永远在执行计算操作，这个线程所使用的CPU核心利用率永远是100%。多线程带来的好处是在多核CPU的情况下利用更多的核，而Nodejs的单线程也能带来同样的好处。

 

5、单线程事件相比传统的多线程阻塞I/O的优缺点？

    优：多线程的开销，创建一个线程对OS来讲代价还是比较大的（需要分配内存，列入调度、线程切换时内存换页，CPU缓存清理）。

    缺：异步式编程不符合人们对于一般程序的设计思维，容易让流程控制变得隐晦难懂！

 

6、同步式I/O和异步式I/O特点对比：    

同步式（I/O）	异步式（I/O）
利用多线程提供吞吐量	单线程即可实现高吞吐量
通过事件片分割和线程调度利用多核CPU	通过功能划分利用多核CPU
需要由操作系统调度多线程使用多核CPU	可以将单进程绑定到单核CPU上
难以充分利用CPU资源	可以充分利用CPU资源
内存轨迹大，数据局部性若	内存轨迹小，数据局部性强
符合线性的编程思想	不符合传统编程思想

PS：为毛每个语言都说自己好得不得了，这也得广告一把？

来自为知笔记(Wiz)