问答方式学 Node.js(二)

Q: 好了,咱们继续谈谈 Node.js 吧,我记得上次说到了「非阻塞」和「事件驱动」,这引发了个人好奇心,可是又给我泼了一桶冷水,这两个词有点高端。

A:别急,咱们先来看一个简单的场景:html

人人网刷朋友新鲜事你应该用过吧?实现这样的功能有一种简单的方式,是让用户与服务器之间保持一个长轮询。html5

可是它与普通的 Ajax 不同,服务器不会立马返回信息,它会先 hold 住,等待应该返回信息了,它才会返回信息(好比你的好友发了一条新的状态)。node

从传统服务端来看(好比 Apache),每次一个新用户连到你的网站上,你的服务器得新开一个链接,每一个链接都须要占用一个线程,这些线程大部分都是闲着的(好比等你的好友发状态,查数据库等),虽然它们是闲着的,可是照样占用了内存,也就是说,若是用户达到必定的规模,服务器的内存就会耗光而瘫痪。web

解决办法有不少,好比说使用线程池,可是它依然是阻塞的,若是线程池里的全部线程都被阻塞(网速慢,被人恶意暂用)那么接下来的请求将会排队等待。数据库

Node.js 就不相同了,它使用了「非阻塞」与「事件驱动」模型,你能够把它想象成一个 Event Loop 循环,这个循环会一直跑。一个新的请求来了,Event Loop 接收这个请求,而后交给其余线程,好比查询数据库,而后响应一个 callback,接着接收其余请求,而不是等待数据库结果的返回。api

若是数据库返回告终果,服务端将会把它返回给客户端,并继续循环。这就是事件驱动:服务端只在有事情发生时,才会有相应的处理(或者是接受请求,或者是一些 callback)。promise

Q:这么看来,Node.js 的非阻塞和事件驱动,是基于这个 Event Loop 的?

A:是的,简单来说,Node.js 的 Event Loop 是基于 libuv,而浏览器的 Event Loop 则是在 html5 规范 中定义,具体实现交给浏览器厂商。浏览器

Q:有趣了,还有两种 Event Loop。

A:对比来看,它们有点类似:服务器

在浏览器中比较简单,值得注意的一点是,会在每一个 tasks 以后,会把当前 microtask 队列里的任务都执行完:markdown

Node.js 稍微复杂一点,每次 Event Loop 都须要通过六个阶段,每个阶段以后,都会执行 nextTick、microtasks (resolved promise, 等):

┌───────────────────────┐
┌─>│        timers         │ <─── setTimeout/setInterval callback
│  └──────────┬────────────┘      ┌─────────────────────────┐
│             │                   │ nextTick queue          │
│             │ <───────────────  │                         │
│             │                   │ microTask queue         │
│  ┌──────────┴────────────┐      └─────────────────────────┘
│  │     I/O callbacks     │
│  └──────────┬────────────┘      ┌─────────────────────────┐
│             │                   │ nextTick queue          │
│             │ <───────────────  │                         │
│             │                   │ microTask queue         │
│  ┌──────────┴────────────┐      └─────────────────────────┘
│  │     idle, prepare     │ <─── 仅内部使用
│  └──────────┬────────────┘
│             │                   ┌─────────────────────────┐
│             │                   │ nextTick queue          │
│             │ <──────────────── │                         │
│             │                   │ microTask queue         │
│             │                   └─────────────────────────┘
│             │                   ┌─────────────────────────┐
│  ┌──────────┴────────────┐      │      incoming:          │
│  │         poll          │ <────┤      connections,       │
│  └──────────┬────────────┘      │      data, etc          │
│             │                   └─────────────────────────┘
│             │                   ┌─────────────────────────┐
│             │                   │ nextTick queue          │
│             │ <──────────────── │                         │
│             │                   │ microTask queue         │
│             │                   └─────────────────────────┘
│  ┌──────────┴────────────┐
│  │        check          │ <─── setImmediate callback
│  └──────────┬────────────┘      ┌─────────────────────────┐
│             │                   │ nextTick queue          │
│             │ <───────────────  │                         │
│             │                   │ microTask queue         │
│  ┌──────────┴────────────┐      └─────────────────────────┘
│  │    close callbacks    │ <─── eg: socket.on("close",func)
│  └──────────┬────────────┘      ┌─────────────────────────┐
│             │                   │ nextTick queue          │
│             │ <───────────────  │                         │
└─────────────┴                   │ microTask queue         │
                                  └─────────────────────────┘
复制代码

来一段简单的代码,猜猜浏览器(Chrome)和 Node.js 分别输出什么:

console.log('start');

setTimeout(() => {
  console.log('timer1');
  Promise.resolve().then(() => {
      console.log('promise1');
  });
}, 0);

setTimeout(() => {
  console.log('timer2');
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('promise2');
  });
}, 0);

console.log('end');
复制代码

Q:浏览器 (Chrome) 中确定是输出 start、end、time一、promise一、time二、promise2,至于 Node.js 中,我猜也是同样的吧?

A:咱们先来验证一下:

浏览器中:

start
end
timer1
promise1
timer2
promise2
复制代码

Node.js 中:

start
end
timer1
timer2
promise1
promise2
复制代码

看来和想象中的不同,别急,看个动图就会明白了:

浏览器中:

Node.js 中:

Q:原来是这样,那若是在每一个 setTimeout callback 里加上 process.nextTick 那么是比 Promise.then 先执行?

A:是的,还记得上面所说过的吗,在每一个阶段后都会执行 nextTick queue 以及 micktasks queue,nextTick queue 的优先级比 micktasks queue 高。

Q:我懂了。对了,我记得你提到了 libuv,它是什么?不是说 Node.js 使用的是 v8 吗,它和 v8 又有什么关系?

A:...

未完待续...

注:Node v11+ 版本后,运行的结果与浏览器中一致。

其余

参考

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