对 Node.js 事件驱动模型的深入理解

Posted 2022-09-24

本文主要讨论以下问题:

1.Node.js 的事件驱动模型分析

2.Node.js 如何处理高并发请求？

3.Node.js 的缺点介绍

先简单介绍一下 Node.js，Node.js 是基于事件驱动、非阻塞 I/O 模型的服务器端 javascript 运行环境，是基于 Google 的 V8 引擎在服务器端运行的单线程、高性能的 JavaScript 语言。

一、Node.js 事件驱动模型分析

 

看懂上图之后，你就明白 Node.js 的事件驱动模型了，从上图中我们可以看到以下几个部分:

Application 应用层，也就是 JavaScript 交互层，是 Node.js 的常用模块，比如 http，fs 等。

V8 是 V8 引擎层，主要用于解析 JavaScript，与应用层和 NodeApi 层交互。

NodeApi 为上层模块提供系统调用，并与操作系统交互。

Libuv 是一个跨平台的底层包，实现了线程池、事件循环、文件操作等。实现异步是 Node.js 的核心。

Libuv 层维护一个事件队列的事件队列。当请求到来时，Node.js 的应用层和 NodeApi 层将请求作为事件放入事件队列，设置回调事件函数，然后继续接受新的请求。

在 Libuv 层的 Event Loop 事件循环中，事件队列中的事件被连续读取。在读取事件的过程中，如果遇到非阻塞事件，就自己处理，处理完后调用回调函数将结果返回给下一层。对于阻塞事件，会委托给后台线程池来处理。当这些阻塞操作完成后，执行结果将和提供的回调函数一起放入事件队列。当事件循环再次读取该事件时，将再次执行放置在队列中的事件回调函数，最后将结果返回给上级。详情请参考下图:

 

 

二、Node.js 如何处理高并发请求？

如果你理解了最后一个问题，就好理解了。如果要总结的话，就是异步无阻塞编程的思想。当遇到耗时的操作时，会以异步非阻塞的方式进入事件队列，不会影响后续请求的执行。循环将读取这个耗时的请求，并将其交给线程池进行处理。当这些耗时的操作被处理后，会再次进入事件队列，请求结果通过事件循环和回调返回给上层应用，最终返回给客户端。以上方式减少了高并发的等待时间，让高并发可以从容应对。

三、Node.js 的缺点介绍

通过上面的介绍，我们知道了 Node.js 的事件驱动模型，下面我们将介绍 Node.js 的不足之处。

Node.js 最大的缺点是一次只能服务一个请求。目前大部分服务器都是多核 CPU，导致 CPU 利用率非常低，资源浪费。

Node.js 的主线程 Event Loop 按照事件队列的顺序执行事件队列中的事件。在其中一个任务完成之前，回调和监听器等其他函数都没有机会运行，因为被阻塞的事件循环没有机会处理它们。如果发生这种情况，程序执行速度将会变慢。​​点此下载完整附件​​