node.js - Node.js 中的非阻塞或异步 I/O 是什么？

Question

在服务器端 Javascript 引擎的上下文中，什么是非阻塞 I/O 或异步 I/O？我认为这被提及为优于 Java 服务器端实现的优势。

Answer 1

同步与异步

同步执行通常是指代码按顺序执行。异步执行是指不按照它在代码中出现的顺序执行。在以下示例中，同步操作会导致警报按顺序触发。在异步操作中，虽然alert(2)似乎是第二个执行，但它没有。

同步：1,2,3

alert(1);
alert(2);
alert(3);

异步：1,3,2

alert(1);
setTimeout(() => alert(2), 0);
alert(3);

阻塞与非阻塞

阻塞是指阻塞进一步执行直到该操作完成的操作。非阻塞是指不阻塞执行的代码。在给定的示例中，localStorage是一个阻塞操作，因为它暂停执行以读取。另一方面，fetch它是非阻塞操作，因为它不会停止alert(3)执行。

// Blocking: 1,... 2
alert(1);
var value = localStorage.getItem('foo');
alert(2);

// Non-blocking: 1, 3,... 2
alert(1);
fetch('example.com').then(() => alert(2));
alert(3);

好处

非阻塞、异步操作的一个优点是您可以最大限度地利用单个 CPU 以及内存。

同步阻塞示例

同步阻塞操作的一个示例是一些 Web 服务器（如 Java 或 PHP 中的 Web 服务器）如​​何处理 IO 或网络请求。如果您的代码从文件或数据库中读取，则您的代码会“阻止”执行后的所有内容。在此期间，您的机器正在为一个不做任何事情的线程保留内存和处理时间。

为了在该线程停止时满足其他请求取决于您的软件。大多数服务器软件所做的是产生更多线程来满足额外的请求。这需要更多的内存消耗和更多的处理。

异步、非阻塞示例

异步的、非阻塞的服务器——就像 Node 中的服务器——只使用一个线程来服务所有请求。这意味着 Node 实例充分利用了单个线程。创作者设计它的前提是 I/O 和网络操作是瓶颈。

当请求到达服务器时，它们一次得到一个服务。但是，当服务的代码需要查询数据库时，它会将回调发送到第二个队列，主线程将继续运行（它不会等待）。现在，当数据库操作完成并返回时，相应的回调从第二个队列中拉出并排在第三个队列中，它们正在等待执行。当引擎有机会执行其他操作时（例如当执行堆栈被清空时），它会从第三个队列中获取一个回调并执行它。

Answer 2

var startTime = new Date().getTime();
var getEndTime = () => {
    var tempEndTime = new Date().getTime();
    var second = (tempEndTime - startTime)/1000
    return `took ${second} sec...to finish\n`
}

console.log('1: start App', getEndTime())
setTimeout(()=>{
    console.log('2: setTimeout', getEndTime())
}, 1000)
console.log('3: End App', getEndTime())

// console -> Process Order:  1 -> 3 -> 2