node单线程支撑高并发原理(node异步I/O)

一、node单线程实现高并发原理

  众所周知nodejs是单线程且支持高并发的脚本语言。可为什么单线程的nodejs可以支持高并发呢?很多人都不明白其原理,下面我来谈谈我的理解:

  1. node的优点:I/O密集型处理是node的强项,因为node的I/O请求都是异步的(如:sql查询请求、文件流操作操作请求、http请求...)

    a. 什么是异步?

      异步:发出操作指令,然后就可以去做别的事情了(主线程不需要等待),所有操作完成后再执行回调

      异步的示例: 

// 第一步:定义变量
let a = 1;

// 第二步:发出指令,然后把回调函数加入事件队列(回调函数并没有执行)
setTimeout(() => {
    console.log(a);
}, 0)
// 第三步:赋值,回调函数没有执行
a = 2;
// 第四步:发出指令,然后把回调函数加入异步队列(回调函数并没有执行)
setTimeout(() => {
    console.log(a);
}, 0)
// 第五步:赋值,回调函数没有执行
a = 3;
// 当所有代码执行完毕,cpu空闲下来了,就会开始遍历执行事件队列里面的回调函数
// 所以最后控制台输出:3 3

    b. 拥有异步I/O的node为什么可以支持高并发呢?

      因为I/O操作是由node的工作线程去执行的(nodejs底层的libuv是多线程的线程池用来并行io操作),且主线程是不需要等待结果返回的,只要发出指令马上就可以去忙其他事情了。   

    额外知识点:

    c. 虽然nodejs的I/O操作开启了多线程,但是所有线程都是基于node服务进程开启的,并不能充分利用cpu资源

      pm2进程管理器可以解决这个问题

      pm2 是一个带有负载均衡功能的Node应用的进程管理器.

    d. cpu核数与线程之间的关系

      在过去单CPU时代,单任务在一个时间点只能执行单一程序。之后发展到多任务阶段,计算机能在同一时间点并行执行多任务或多进程。虽然并不是真正意义上的“同一时间点”,而是多个任务或进程共享一个CPU,并交由操作系统来完成多任务间对CPU的运行切换,以使得每个任务都有机会获得一定的时间片运行。而现在多核CPU的情况下,同一时间点可以执行多个任务,具体到这个任务在CPU哪个核上运行,这个就跟操作系统和CPU本身的设计相关了

  2. node的缺点:不擅长cpu密集型的操作

    a. 什么是cpu密集型操作(复杂的运算、图片的操作)

// 这就是一个cpu密集型的操作
for
(let i = 0; i < 100000000; i++) { console.log(i); }

    b. nodejs为什么不擅长cpu密集型操作

      因为nodejs是单线程的,进行密集型的运算会导致主线程挂起

    

 

posted @ 2017-04-12 15:41  Ricky_boke  阅读(23262)  评论(4编辑  收藏