node.js单线程

2022/7/2 1:24:00

本文主要是介绍node.js单线程,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

1.高并发

一般来说,高并发的解决方案就是多线程模型,服务器为每个客户端请求分配一个线程,使用同步I/O,系统通过线程切换来弥补同步I/O调用的时间开销,比如Apache就是这种策略,由于I/O一般都是耗时操作,因此这种策略很难实现高性能,但非常简单,可以实现复杂的交互逻辑。

而事实上,大多数网站的服务器端都不会做太多的计算,它们只是接收请求,交给其它服务(比如从数据库读取数据),然后等着结果返回再发给客户端。因此,Node.js针对这一事实采用了单线程模型来处理,它不会为每个接入请求分配一个线程,而是用一个主线程处理所有的请求,然后对I/O操作进行异步处理,避开了创建、销毁线程以及在线程间切换所需的开销和复杂性。

 

2.node.js适用场景

RESTful API,这是适合 Node 的理想情况,因为您可以构建它来处理数万条连接。它仍然不需要大量逻辑;它本质上只是从某个数据库中查找一些值并将它们组成一个响应。由于响应是少量文本,入站请求也是少量的文本,因此流量不高,一台机器甚至也可以处理最繁忙的公司的 API 需求。

实时程序,比如聊天服务,聊天应用程序是最能体现 Node.js 优点的例子:轻量级、高流量并且能良好的应对跨平台设备上运行密集型数据(虽然计算能力低)。同时,聊天也是一个非常值得学习的用例,因为它很简单,并且涵盖了目前为止一个典型的 Node.js 会用到的大部分解决方案

 

3.node.js软肋

至此,我们对Node.js应该有了一个简单而又清晰的认识,但Node.js 并不是什么都能做。

上面提到,如果是I/O任务,Nodejs就把任务交给线程池来异步处理,高效简单,因此Node.js适合处理I/O密集型任务,但不是所有的任务都是I/O密集型任务,当碰到CPU密集型任务时,就是只用CPU计算的操作,比如要对数据加解密(node.bcrypt.js),数据压缩和解压(node-tar),这时Node.js就会亲自处理,一个一个的计算,前面的任务没有执行完,后面的任务只能干等着,如下图所示:

 

 

在事件队列中,如果前面的CPU计算任务没有完成,那么后面的任务就会被阻塞,出现响应缓慢的情况,如果操作系统本身就是单核,那也就算了,但现在大部分服务器都是多CPU或多核的,而Node.js只有一个EventLoop,也只占用一个CPU/内核,当Node.js被CPU密集型任务占用,导致其他任务被阻塞时,却还有CPU/内核处理闲置状态,造成资源浪费。因此Node.js并不适合CPU密集型任务。

 

 

4.事件驱动

Node.js实现异步的核心是事件驱动。也就是说,它把每一个任务都当成事件来处理,然后通过Event Loop 模拟了异步的效果,为了更具体、更清晰的理解和接受这个事实,我们用代码来描述这个实现过程:

总结以上过程我们发现,Node.js 的主线程就是一个单线程,它接收请求后并没有直接做处理,而是放到了事件队列中,然后去接收其他请求了,空闲时再通过Event Loop来处理这些事件,从而实现了异步效果,当然对于IO类任务还要依赖于系统层面的线程池来处理。因此,我们可以简单理解为:Node.js本身是一个多线程平台,而它对JS层面的任务处理是单线程。



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