51.谈谈对 Node.js 异步 IO 机制的理解

[goldEli]

node.js 是单线程的，为了解决异步问题，引入了事件轮询。

事件轮询主要分两步：

1. 异步任务执行完后，将回调放入事件队列中。
2. 每当执行栈清空，事件队列的第一个回调将压入执行栈中执行。

这样就不会因为等待某个异步任务执行，从而阻塞执行栈的执行。

[nanslee]

异步 I/O 即非阻塞 I/O ，那么什么是阻塞 I/O，什么是非阻塞 IO 呢？

像传统的 Linux 就是阻塞 I/O，假设我们有一个 Shell 脚本是用来读文件的，那么每次读文件会先开启一个线程进行流程：开启一个读取流，读完后再关闭，再进行下一个文件读取，举个例子就像食堂打饭，你端着饭盒阿姨打好饭了你才走，下一个人才能打，而 Node.js 则采用异步非阻塞 I/O 机制来解决这个时间开销，举个例子就还是食堂打饭，但每个人提前把饭盒都给阿姨，阿姨只负责打饭就行了，我们排好队一个一个领就行了。

好了我们现在用通俗的话解释一下：异步非阻塞 I/O 是一种机制，由于 Node.js 是单线程的，所以当回调函数被执行的时候，事件循环是被暂停的，当涉及到I/O操作的时候，Node.js 会开一个独立的线程来进行异步 I/O 操作，操作结束以后将消息压入消息队列，类似浏览器事件循环。那么如果 在 while 循环中轮询等待执行的操作，会造成不必要的 CPU 运算的浪费，因为此时 I/O 操作未完成，read 函数拿不到结果，又该如何呢？

放心，Node.js 还有个机制是 I/O 多路复用，故名意思是在一个进程内同时执行多个 I/O 操作。本身也有一段进化的过程，这样一旦发现 I/O 操作完成就会返回的。