Node.js 指南（阻塞與非阻塞概述）

zebrayoung 發布于2019-08-26 12:22 / 1053人閱讀

摘要：標準庫中的所有方法都提供非阻塞的異步版本，并接受回調函數，某些方法還具有對應的阻塞方法，其名稱以結尾。比較代碼阻塞方法同步執行，非阻塞方法異步執行。

阻塞與非阻塞概述

此概述介紹了Node.js中阻塞與非阻塞調用之間的區別，此概述將引用事件循環和libuv，但不需要事先了解這些主題，假設讀者對JavaScript語言和Node.js回調模式有基本的了解。

“I/O”主要指與libuv支持的系統的磁盤和網絡的交互。

阻塞

阻塞是指在Node.js進程中執行其他JavaScript必須等到非JavaScript操作完成，發生這種情況是因為在發生阻塞操作時，事件循環無法繼續運行JavaScript。

在Node.js中，由于CPU密集而不是等待非JavaScript操作而表現出較差性能的JavaScript，例如I/O，通常不稱為阻塞。Node.js標準庫中使用libuv的同步方法是最常用的阻塞操作，原生模塊也可能具有阻塞方法。

Node.js標準庫中的所有I/O方法都提供非阻塞的異步版本，并接受回調函數，某些方法還具有對應的阻塞方法，其名稱以Sync結尾。

比較代碼

阻塞方法同步執行，非阻塞方法異步執行。

以文件系統模塊為例，這是一個同步讀取文件的方法：

const fs = require("fs");
const data = fs.readFileSync("/file.md"); // blocks here until file is read

這是一個等效的異步示例：

const fs = require("fs");
fs.readFile("/file.md", (err, data) => {
  if (err) throw err;
});

第一個示例看起來比第二個示例更簡單，但缺點是第二行阻止執行任何其他JavaScript，直到讀取整個文件，請注意，在同步版本中，如果拋出錯誤，則需要捕獲它，否則進程將崩潰，在異步版本中，由作者決定是否應該如圖所示拋出錯誤。

讓我們稍微擴展一下我們的例子：

const fs = require("fs");
const data = fs.readFileSync("/file.md"); // blocks here until file is read
console.log(data);
// moreWork(); will run after console.log

這是一個類似但不等同的異步示例：

const fs = require("fs");
fs.readFile("/file.md", (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});
// moreWork(); will run before console.log

在上面的第一個示例中，將在moreWork()之前調用console.log，在第二個示例中，fs.readFile()是非阻塞的，因此JavaScript執行可以繼續，并且將首先調用moreWork()，在不等待文件讀取完成的情況下運行moreWork()的能力是一個關鍵的設計選擇，可以提高吞吐量。

并發和吞吐量

Node.js中的JavaScript執行是單線程的，因此并發性是指事件循環在完成其他工作后執行JavaScript回調函數的能力，任何預期以并發方式運行的代碼都必須允許事件循環繼續運行，因為非JavaScript操作（如I/O）正在發生。

作為一個例子，讓我們考慮這樣一種情況：每個Web服務器請求需要50ms才能完成，50ms中的45ms是可以異步完成的數據庫I/O，選擇非阻塞異步操作可以釋放每個請求45毫秒來處理其他請求，僅通過選擇使用非阻塞方法而不是阻塞方法，這是容量的顯著差異。

事件循環不同于許多其他語言中的模型，其中可以創建其他線程來處理并發工作。

混合阻塞和非阻塞代碼的危險

處理I/O時應該避免一些模式，我們來看一個例子：

const fs = require("fs");
fs.readFile("/file.md", (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});
fs.unlinkSync("/file.md");

在上面的例子中，fs.unlinkSync()很可能在fs.readFile()之前運行，這會在實際讀取之前刪除file.md，寫一個更好的方法是完全無阻塞并保證以正確的順序執行：

const fs = require("fs");
fs.readFile("/file.md", (readFileErr, data) => {
  if (readFileErr) throw readFileErr;
  console.log(data);
  fs.unlink("/file.md", (unlinkErr) => {
    if (unlinkErr) throw unlinkErr;
  });
});

上面在fs.readFile()的回調中對fs.unlink()進行了非阻塞調用，這保證了正確的操作順序。

其他資源

libuv

關于Node.js

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