Node.js 并发模型
# Node.js 并发模型
# 前言
首先，什么是并发？
并发是指程序可以同时处理多个任务，是一个web 服务必备的能力。
自从 Nodejs 出现后，js 开始涉及后端领域，因为其出色的并发模型，被很多企业用来处理高并发请求，例如淘宝已经大量使用 node 处理中间层业务。
接下来本文就分析一下 js 的并发模型，来理解 node 相对于其他语言的优势以及其最合适的应用场景
tips:并发和并行区别
# 异步IO
什么是异步IO？
异步 IO 具体是如何实现的呢？
异步和同步有什么区别呢？
异步就不阻塞吗？IO 阻塞又是什么概念呢？
带着这些问题，我们慢慢分析。
# IO 模型
《UNIX网络编程：卷一》第六章——I/O复用。书中向我们提及了5种类UNIX下可用的I/O模型：
- 阻塞式I/O；
- 非阻塞式I/O；
- I/O复用（select，poll，epoll…）；
- 信号驱动式I/O（SIGIO）；
- 异步I/O（POSIX的aio_系列函数）；
总结一下阻塞，非阻塞，同步，异步
- 阻塞，非阻塞：进程/线程要访问的数据是否就绪，进程/线程是否需要等待；
- 同步，异步：访问数据的方式，同步需要主动读写数据，在读写数据的过程中还是会阻塞；异步只需要I/O操作完成的通知，并不主动读写数据，由操作系统内核完成数据的读写。
# 说人话
上面的解释太复杂我看不懂怎么办？我们把上文说到 IO 代入到生活的场景中，考虑到我们公司很多人喜欢买一点点饮料，就以买饮料为例，将四种常见 IO 模型转换为对应的买饮料流程。下面是一下设定：
- 把买一杯一点点的流程简化为两步：下单制作和拿一点点回公司
- 公司员工 === 线程
- 下单制作 === 发起IO请求
- 拿一点点回公司 === 读取数据
异步 IO 的特点就是把 IO 处理的事情都交给了操作系统（美团外卖），这样线程就不会被 IO 阻塞，可以继续处理其他请求
# Node 的异步IO
Node.js 的异步 IO 由 Libuv 这个库提供实现，Libuv 是 Node.js 关键的一个组成部分，它为上层的 Node.js 提供了统一的 API 调用，使其不用考虑平台差距，隐藏了底层实现。
可以看出，它提供了非阻塞的网络 I/O，异步文件系统访问等功能，而且右下角居然还有个线程池，实际上 Libuv 收到的 IO 请求是同个多线程来实现的, 看来 Node 只是在程序层面单线程而已
# 事件循环
# 任务队列
先看看 Node.js 结构
根据上图，Node.js的运行机制如下。
（1）V8引擎解析JavaScript脚本。
（2）解析后的代码，调用Node API。
（3）libuv库负责Node API的执行。它将不同的任务分配给不同的线程，形成一个Event Loop（事件循环），以异步的方式将任务的执行结果返回给V8引擎（callback 处理结果）。
（4）V8引擎再将结果返回给用户。
异步操作都会被压入任务队列，当任务队列为空的时候，程序退出。
# 示例代码
# 总结
Libuv 使用异步IO + 线程池实现的事件循环处理机制提供的高效的 IO 处理，是 Node 能承担高并发请求的主要原因
# 参考文章与书籍
《深入浅出Node.js》
《Unix 网络编程》
《七周七并发模型》
JavaScript 运行机制详解：再谈Event Loop (opens new window)
怎样理解阻塞非阻塞与同步异步的区别？ - 大姚的回答 - 知乎 (opens new window)
Node.js 探秘：初识单线程的 Node.js (opens new window)
Linux IO模式及 select、poll、epoll详解 (opens new window)
UML