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  • node单线程支撑高并发原理(node异步I/O)

    一、node单线程实现高并发原理

      众所周知nodejs是单线程且支持高并发的脚本语言。可为什么单线程的nodejs可以支持高并发呢?很多人都不明白其原理,下面我来谈谈我的理解:

      1. node的优点:I/O密集型处理是node的强项,因为node的I/O请求都是异步的(如:sql查询请求、文件流操作操作请求、http请求...)

        a. 什么是异步?

          异步:发出操作指令,然后就可以去做别的事情了(主线程不需要等待),所有操作完成后再执行回调

          异步的示例: 

    // 第一步:定义变量
    let a = 1;
    
    // 第二步:发出指令,然后把回调函数加入事件队列(回调函数并没有执行)
    setTimeout(() => {
        console.log(a);
    }, 0)
    // 第三步:赋值,回调函数没有执行
    a = 2;
    // 第四步:发出指令,然后把回调函数加入异步队列(回调函数并没有执行)
    setTimeout(() => {
        console.log(a);
    }, 0)
    // 第五步:赋值,回调函数没有执行
    a = 3;
    // 当所有代码执行完毕,cpu空闲下来了,就会开始遍历执行事件队列里面的回调函数
    // 所以最后控制台输出:3 3

        b. 拥有异步I/O的node为什么可以支持高并发呢?

          因为I/O操作是由node的工作线程去执行的(nodejs底层的libuv是多线程的线程池用来并行io操作),且主线程是不需要等待结果返回的,只要发出指令马上就可以去忙其他事情了。   

        额外知识点:

        c. 虽然nodejs的I/O操作开启了多线程,但是所有线程都是基于node服务进程开启的,并不能充分利用cpu资源

          pm2进程管理器可以解决这个问题

          pm2 是一个带有负载均衡功能的Node应用的进程管理器.

        d. cpu核数与线程之间的关系

          在过去单CPU时代,单任务在一个时间点只能执行单一程序。之后发展到多任务阶段,计算机能在同一时间点并行执行多任务或多进程。虽然并不是真正意义上的“同一时间点”,而是多个任务或进程共享一个CPU,并交由操作系统来完成多任务间对CPU的运行切换,以使得每个任务都有机会获得一定的时间片运行。而现在多核CPU的情况下,同一时间点可以执行多个任务,具体到这个任务在CPU哪个核上运行,这个就跟操作系统和CPU本身的设计相关了

      2. node的缺点:不擅长cpu密集型的操作

        a. 什么是cpu密集型操作(复杂的运算、图片的操作)

    // 这就是一个cpu密集型的操作
    for
    (let i = 0; i < 100000000; i++) { console.log(i); }

        b. nodejs为什么不擅长cpu密集型操作

          因为nodejs是单线程的,进行密集型的运算会导致主线程挂起

        

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