图解NodeJS【基于事件、回调的单线程高性能服务器】原理

刚开始了解Node感觉很吊，各种说高性能，可是一直不理解为什么单线程会比多线程快？为什么异步IO比非阻塞IO快？因此，本篇在阅读相关书籍后，根据自己的理解，整理此文，如有错误，仅代表理论不精，必当修改，以免误导他人。还请多多指正.....

关于阻塞IO和非阻塞IO

系统内核只有两种IO模式—— 阻塞IO和非阻塞IO。这里的IO可不仅仅是读取文件内容，而是更为广泛的概念。比如Socket啊，网络Socket，磁盘读取等等，这些相比于CPU计算都是很耗时的。

下图为阻塞IO的工作模式：

阻塞IO在需要获取数据进行IO操作时，CPU会等待，当读取完成后，再继续运行。那么很容易就能想到，如果读取很耗时，CPU就会长期处于阻塞状态，显然效率很低。

再看看非阻塞IO：

非阻塞IO在进行IO操作时，会直接返回。然后CPU该干嘛干嘛，只不过需要一定的策略来确定什么时间请求数据完成，这个时候就需要一些轮训策略了，比如select poll等等。那么这个也应该能想到，当有长期的IO操作，会白白执行大量的查询操作，效率也不高。(当然目前的系统内的非阻塞IO都是很高级的玩法，卤煮也没有仔细研究，就不献丑了)

异步IO与Node工作原理

通过上面两种典型的IO操作，很显然，一种理想的模型是，有IO操作时，系统去执行IO操作，CPU该干嘛干嘛，当请求数据完成后，就通知CPU继续执行刚才没有完成的工作。

Node就是利用了javascript的回调函数思想，实现这种工作模式。

那么为什么单线程的Node会效率很高呢？什么又是事件机制呢？

原来，一直说的单线程，都是javascript端的，Node底层还是使用c来实现，因此底层仍然是多线程的。只不过，Node基于不同的操作系统linux或者windows之上实现了一个封装层，用户执行的操作命令会转交给这个封装层，由它再去判断操作系统，进而调用相应平台的c代码。

有点跑题了，简单的说，就是Node只是表面暴露给用户的javascript代码是单线程的，底层还是多线程的。

说到事件机制，就要上图了！

简单的解释一下，当我们使用Node的时候，会在javascript触发一些命令调用方法，这些方法会被包装成一个对象，放入线程池，然后前面的方法就返回了，继续执行下面的JS代码。

线程池中采用多线程的方式执行，执行完的对象放入事件循环队列。

事件循环队列采用类似while(true)这种循环的方式，不断的查看是否有事件，并且读取是否包含回调，由于前面回调函数被包装到对象中，这里直接调用执行就可以了。

通过这三种阶段，就实现了 【 异步请求——>回调 】 的工作模式。