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我知道 node.js 是一个单线程、异步、非阻塞 i/o。我已经阅读了很多关于这方面的内容。例如，PHP 每个请求使用一个线程，但节点只使用一个线程，就像那样。

假设有 3 个请求 a、b、c 同时到达 node.js 服务器。其中三个请求需要大型阻塞操作，例如它们都想读取同一个大文件。

那么请求如何排队，阻塞操作将按什么顺序执行，响应按什么顺序分派？当然使用多少线程？

请告诉我三个请求从请求到响应的顺序。

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以下是您的三个请求的一系列事件的描述：

  1. 三个请求被发送到 node.js Web 服务器。
  2. 无论哪个请求在其他两个请求之前到达，都会触发 Web 服务器请求处理程序并开始执行。
  3. 其他两个请求进入 node.js 事件队列，等待轮到它们。从技术上讲，等待请求是在传入的 TCP 级别排队还是在 node.js 内部排队（我实际上不知道），但出于讨论的目的，所有这些都取决于 node.js 实现的内部。重要的是传入事件排队并且在第一个请求停止运行之前不会触发。
  4. 第一个请求处理程序将一直执行，直到遇到异步操作（例如读取文件），然后在异步操作完成之前无事可做。
  5. 此时，异步文件 I/O 操作被启动并且原始请求处理程序返回（它完成了它当时可以做的事情）。
  6. 由于第一个请求（正在等待文件 I/O）现在已经返回，node.js 引擎现在可以将下一个事件从事件队列中拉出并启动它。这将是到达服务器的第二个请求。它会在第一次请求时经历相同的过程，并且会一直运行，直到它无事可做（并且还在等待文件 I/O）。
  7. 当第二个请求返回到系统时（因为它正在等待文件 I/O），那么第三个请求就可以开始运行了。它将遵循与前两个相同的路径。
  8. 当第三个请求现在也在等待 I/O 并返回到系统时，node.js 可以自由地将下一个事件拉出事件队列。
  9. 此时，所有三个请求处理程序同时处于“飞行中”。只有一个实际上同时运行，但所有都同时在进行中。
  10. 事件队列中的下一个事件可能是某个其他事件或某个其他请求，或者它可能是之前三个文件 I/O 操作之一的完成。队列中的下一个事件将开始执行。假设它是第一个请求的文件 I/O 操作。此时，它调用与第一个请求的文件 I/O 操作相关的完成回调，并且第一个请求开始处理文件 I/O 结果。然后，此代码将继续运行，直到它完成整个请求并返回，或者直到它开始一些其他异步操作（如更多文件 I/O）并返回。
  11. 最终，第二个请求的文件 I/O 将准备就绪，该事件将从事件队列中拉出。
  12. 然后，第三个请求也是如此，最终三个请求都将完成。

因此，即使只有一个请求实际上同时执行，多个请求也可以同时“进行中”或“进行中”。这有时被称为协作多任务处理，而不是具有多个本地线程的“抢先式”多任务处理，系统可以随时在线程之间自由切换，Javascript 的给定线程运行直到它返回到系统，然后，只有这样，另一段 Javascript 才能开始运行。因为一段 Javascript 可以发起非阻塞异步操作，所以 Javascript 的线程可以在异步操作仍然挂起时返回系统（使其他 Javascript 段运行）。当这些操作完成时，

单线程

这里的关键点是给定的 Javascript 线程将一直运行，直到它返回系统。如果在执行过程中启动了一些异步操作（比如文件 I/O 或网络），那么当这些事件完成时，它们会将一个事件放入事件队列中，当 JS 引擎完成运行之前的任何事件时它，该事件将得到服务，并将导致回调被调用，并且该回调将轮到执行。

与多线程模型相比，这种单线程特性极大地简化了并发处理方式。在一个完全多线程的环境中，每个请求都启动自己的线程，然后任何希望共享的数据，即使是简单的变量也会受到竞争条件的影响，并且必须使用互斥锁保护，然后任何人才能读取它。

在 Javascript 中，因为没有并发执行多个请求，所以简单的共享变量访问不需要互斥锁。此时一段 Javascript 正在读取一个变量，根据定义，此时没有其他 Javascript 正在运行（单线程）。

Node.js 确实使用线程

一个值得注意的技术区别是，只有 Javascript 的执行是单线程的。node.js 内部确实在某些事情上使用线程本身。例如，异步文件 I/O 实际上使用本机线程。网络 I/O 实际上并不使用线程（它使用本机事件驱动的网络）。

但是，在 node.js 内部使用线程不会直接影响 Javascript 的执行。一次仍然只有一个 Javascript 线程在执行。

比赛条件

在启动异步操作时，仍然可能存在正在修改的状态的竞争条件，但这种情况比在多线程环境中少见，而且更容易识别和保护这些情况。作为可能存在的竞争条件的示例，我有一个简单的服务器，它使用间隔计时器每 10 秒从几个温度探测器中读取读数。它从所有这些温度读数中收集数据，并且每小时将这些数据写入磁盘。它使用异步 I/O 将数据写入磁盘。但是，由于许多不同的异步文件 I/O 操作用于将数据写入磁盘，因此间隔计时器可能会在其中一些异步文件 I/O 操作之间触发，从而导致服务器所在的数据写入磁盘的中间要修改。这很糟糕，可能会导致写入不一致的数据。在一个简单的世界中，可以通过在开始将数据写入磁盘之前复制所有数据来避免这种情况，因此如果在将数据写入磁盘时出现新的温度读数，则副本不会受到影响并且代码仍会将一组一致的数据写入磁盘。但是，在这个服务器的情况下，数据可能很大而服务器上的内存很小（它是一个 Raspberry Pi 服务器），因此在内存中复制所有数据是不切实际的。副本不会受到影响，代码仍会将一组一致的数据写入磁盘。但是，在这个服务器的情况下，数据可能很大而服务器上的内存很小（它是一个 Raspberry Pi 服务器），因此在内存中复制所有数据是不切实际的。副本不会受到影响，代码仍会将一组一致的数据写入磁盘。但是，在这个服务器的情况下，数据可能很大而服务器上的内存很小（它是一个 Raspberry Pi 服务器），因此在内存中复制所有数据是不切实际的。

因此，通过在数据正在写入磁盘的过程中设置一个标志，然后在数据完成写入磁盘时清除该标志来解决问题。如果在设置此标志时触发间隔计时器，则新数据将放入单独的队列中，并且不会修改正在写入磁盘的核心数据。数据写入磁盘完成后，它会检查队列，然后将在其中找到的任何温度数据添加到内存中的温度数据中。正在写入磁盘的过程中的内容的完整性得以保留。每当遇到此“竞争条件”并且数据因此而排队时，我的服务器都会记录一个事件。而且，你瞧，它确实每隔一段时间就会发生一次，并且保持数据完整性的代码有效。

于 2016-04-11T07:48:38.480 回答