這篇文章主要介紹實(shí)現(xiàn)NodeJS異步I/O的示例分析，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！
一.NodeJS概述：
要學(xué)習(xí)一個(gè)語(yǔ)言或者平臺(tái)，我們首先應(yīng)該知道其定義，依據(jù)定義來(lái)擴(kuò)展我們的學(xué)習(xí)思路。Node的定義：”一個(gè)大獎(jiǎng)在Chrome JavaScript運(yùn)行時(shí)上的平臺(tái)，用于構(gòu)建高速、可伸縮的網(wǎng)絡(luò)程序。NodeJS作為一個(gè)異步事件驅(qū)動(dòng)的JavaScript運(yùn)行時(shí)，旨在構(gòu)建可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序?！坝嘘P(guān)nodejs的背景介紹和安裝方法，這里就沒(méi)有必要介紹了，因?yàn)閷?duì)于nodejs的安裝是比較簡(jiǎn)單，所以在這里贅述就有些顯得浪費(fèi)時(shí)間。
學(xué)習(xí)完Node的定義特點(diǎn)，可能很多人都會(huì)好奇這個(gè)平臺(tái)的適用場(chǎng)景是什么，以便在實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)中應(yīng)用，不然學(xué)習(xí)這個(gè)就沒(méi)有意義。主要的應(yīng)用場(chǎng)景：前后端編程語(yǔ)言環(huán)境統(tǒng)一；高性能I/O用于實(shí)時(shí)應(yīng)用；并行I/O使得使用者可以更高效地利用分布式環(huán)境；并行I/O有效利用穩(wěn)定接口提升Web渲染能力；云平臺(tái)的支持；游戲開發(fā)（這可能是很多開發(fā)者在意的，畢竟現(xiàn)在的游戲開發(fā)火熱程度已經(jīng)到了無(wú)以附加的地步）；工具類應(yīng)用，與較多的工具方法，使得開發(fā)效率大大的提升。
NodeJS異步I/O模型的基本要素：事件循環(huán)、觀察者、請(qǐng)求對(duì)象、I/O線程池這四個(gè)共同構(gòu)成。接下來(lái)我們具體了解一下這些知識(shí)。
二.NodeJS異步I/O解析：
對(duì)于Nginx服務(wù)器，很多人都是比較的熟悉，Nginx采用純C編寫而成，用于做Web服務(wù)器，在反向代理和負(fù)載均衡等服務(wù)方面有很好的優(yōu)勢(shì)。Node與Nginx服務(wù)器有著相似的地方，都是采用事件驅(qū)動(dòng)。
瀏覽器中JavaScript在單線程上執(zhí)行，而且還與UI渲染共用一個(gè)線程，JavaScript在執(zhí)行的時(shí)候UI渲染和響應(yīng)應(yīng)是出于停滯狀態(tài)。（如果腳本執(zhí)行的時(shí)間超過(guò)100毫秒，用戶就會(huì)感到頁(yè)面卡頓）。遇到這些情況，我們就會(huì)想到異步的方式消除這些等待的問(wèn)題，對(duì)于異步和同步的概念就不做介紹了。
=接下來(lái)我們具體的來(lái)了解一下NodeJS的事件驅(qū)動(dòng)和非阻塞I/O這些特點(diǎn)，了解這些對(duì)于我們更好的學(xué)習(xí)NodeJS開發(fā)和構(gòu)建高性能的Web平臺(tái)有更加深遠(yuǎn)的意義。
1.I/O操作概述：
I/O操作對(duì)于任何一個(gè)開發(fā)者來(lái)說(shuō)都不會(huì)陌生，現(xiàn)在我們就簡(jiǎn)單的談一下NodeJS的I.O操作。I/O操作分為：?jiǎn)尉€程串行依次執(zhí)行；多線程并行執(zhí)行。這兩種方式各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，多線程的代價(jià)在于創(chuàng)建線程和執(zhí)行期線程上下文切換的開銷較大，并且多線程面臨鎖、狀態(tài)同步的問(wèn)題。單線程安裝順序執(zhí)行，在執(zhí)行中任何一個(gè)稍慢都會(huì)導(dǎo)致后續(xù)執(zhí)行代碼阻塞。對(duì)于任務(wù)的串行執(zhí)行（概念上類似于同步執(zhí)行）和任務(wù)的并行執(zhí)行的描述有如下圖：
在NodeJS中利用單線程，遠(yuǎn)離死鎖、狀態(tài)同步問(wèn)題，利用異步I/O，讓單線程遠(yuǎn)離阻塞，以便更好的使用CPU。異步I/O是期望I/O的調(diào)用不再阻塞后續(xù)運(yùn)算，將原有等待I/O完成這段時(shí)間分配給其他需要的業(yè)務(wù)去執(zhí)行。
很多時(shí)候一些開發(fā)者對(duì)異步/同步和阻塞/非阻塞的概念有些分不清，這兩者沒(méi)有什么關(guān)聯(lián)。阻塞I/O是調(diào)用之后一定要等到系統(tǒng)內(nèi)核層面完成所有操作后，調(diào)用才結(jié)束。非阻塞I/O是在調(diào)用后立即返回。關(guān)于阻塞I/O和非阻塞I/O有如下圖：
2.NodeJS異步I/O解析：
事件循環(huán)：在進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，Node會(huì)創(chuàng)建一個(gè)類似于while(true)的循環(huán)，每執(zhí)行一次循環(huán)體的過(guò)程稱為Tick，每個(gè)Tick的過(guò)程就是查看是否有時(shí)間待處理。
觀察者：每個(gè)時(shí)間循環(huán)中有一個(gè)或多個(gè)觀察者，判斷是否有事件要處理的過(guò)程就是向這些觀察者詢問(wèn)是否又要處理的事件。
請(qǐng)求對(duì)象：從JavaScript發(fā)起調(diào)用到內(nèi)核執(zhí)行完I/O操作的過(guò)渡過(guò)程中，存在一種中間產(chǎn)物，就是請(qǐng)求對(duì)象。
I/O線程池：組裝好請(qǐng)求、送入I/O線程池等待執(zhí)行，完成第一步I/O操作，進(jìn)入第二部分回調(diào)通知。（在Windows中，線程池中的I/O操作調(diào)用完畢之后，會(huì)將獲取的結(jié)果存在req->result屬性上，然后調(diào)用PostQueuedCompletionStatus()通知IOCP，告知當(dāng)前對(duì)象操作已經(jīng)完成。）
異步I/O有如下圖：
三.NodeJS異步編程實(shí)例：
前面介紹了異步I/O的相關(guān)概念，這里提供一個(gè)異步I/O操作的實(shí)例：
重慶分公司
重慶分公司
var config = require('./config.json');
var fs = require("fs");
var http = require('http');
var url_module = require("url");
http.createServer(function (request, response) {
var key = url_module.parse(request.url).query.replace('key=', '');
switch (request.method) {
case 'GET': // Asynchronous Response Generation
fs.readFile(config.dataPath + key, 'utf8', function(err, value) {
if (err) {
// Return File Not Found if file hasn't yet been created
response.writeHead(404, {'Content-Type': 'text/plain'});
response.end("The file (" + config.dataPath + key + ") does not yet exist.");
} else {
// If the file exists, read it and return the sorted contents
var sorted = value.split(config.sortSplitString).sort().join('');
response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
response.end(sorted);
}
});
break;
case 'POST': // Synchronously append POSTed data to a file
var postData = '';
request
.on('data', function (data) {
postData += data;
})
.on('end', function () {
fs.appendFile(config.dataPath + key, postData, function(err) {
if (err) {
// Return error if unable to create/append to the file
response.writeHead(400, {'Content-Type': 'text/plain'});
response.end('Error: Unable to write file: ' + err);
} else {
// Write or append posted data to a file, return "success" response
response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
response.end('success');
}
});
});
break;
default:
response.writeHead(400, {'Content-Type': 'text/plain'});
response.end("Error: Bad HTTP method: " + request.method);
}
}).listen(config.serverPort);
console.log('synchronous server is running: ', config.serverPort);以上是“實(shí)現(xiàn)NodeJS異步I/O的示例分析”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有幫助，更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站建設(shè)公司行業(yè)資訊頻道！
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