Einführung in asynchrone Knoten-E/A

Dieser Artikel stellt hauptsächlich die Einführung von Node Asynchronous I/O vor, die einen gewissen Referenzwert hat. Jetzt kann ich ihn mit allen teilen, die ihn benötigen

Asynchronous IO

1. Warum asynchrone E/A verwenden

Benutzererfahrung

Javascript wird in einem einzelnen Thread ausgeführt, der derselbe Thread wie der UI-Thread ist. Wenn Synchronisierung verwendet wird, wird die Benutzeroberfläche ausgeführt Wenn Javascript ausgeführt wird, muss das Rendern angehalten und gewartet werden, was zu einer sehr schlechten Benutzererfahrung führt.

Wenn die Webseite einige Ressourcen anfordern und diese synchron abrufen muss, müssen wir warten, bis js die Ressourcen vollständig vom Server abgerufen hat, bevor wir mit der Ausführung fortfahren. Während dieser Zeit wartet die Benutzeroberfläche, was dazu führt Die Interaktion mit dem Benutzer ist extrem schlecht, was sich auf das Benutzererlebnis auswirkt.

// 现在请求两个资源
//耗时为M毫秒
getData('from_db');
//耗时为N毫秒
getData('from_remote_api');

Wenn es synchron ist, wird es einige Zeit dauern(M + N);
Wenn es asynchron ist, wird es einige Zeit dauernMax(M, N);

Mit der Komplexität der Anwendung wird die Das Szenario wird zu M+N+...和Max（M，N，...） Zu diesem Zeitpunkt werden die Vor- und Nachteile von Synchronisation und Asynchronität stärker in den Vordergrund treten. Andererseits werden Daten bei der Erweiterung von Websites und Anwendungen häufig auf mehrere Server verteilt, und die Verteilung bedeutet, dass die Werte von M und N linear wachsen, was auch den Leistungsunterschied zwischen asynchronen und synchronen Daten verstärkt. Kurz gesagt, IO ist teuer und verteiltes IO ist noch teurer!

Ressourcenzuweisung

Single-Threaded synchrones IO

会因阻塞IO使得硬件资源无法得到更优的利用。

Multithread-Programmierung

优点： 可以利用多核CPU有效提升CPU的利用率
缺点： 编程中的死锁、状态同步使得程序员很是头疼。

Asynchrone E/A des Knotens

node采用的异步IO，利用单线程，远离了多线程死锁、状态同步，利用异步让单线程远离了阻塞，使得CPU得到更好的利用。

为了弥补单线程无法利用多核CPU的问题，Node提供了子进程 `childProcess` ,将一些运算多的任务放入子进程进行高效的运算。

2. Blockierende E/A und nicht blockierende E/A

Blockierende E/A

阻塞的IO操作就是发起IO操作后，线程阻塞等待IO完成，这期间cpu得不到有效利用。

Nicht blockierende E/A

非阻塞IO操作其实就是发起IO操作后，通过事件轮巡，或者事件通知机制，不断查询IO操作是否完成，或者是主线程进入休眠等待事件通知IO结束，然后继续向下执行代码，实际上非阻塞IO期间，cpu要不用来查询要不用来休眠，也没有得到有效利用。依旧是同步IO。

3 des Knotens

Ein einzelner Link ist erforderlich, um die gesamte asynchrone E/A abzuschließen事件循环 观察者 请求对象.

Tatsächlich verwendet die asynchrone E/A des Knotens die Thread-Pool-Technologie. Wenn die asynchrone E/A initiiert wird, wird die IO-Operation zur Ausführung in den Thread-Pool geworfen, und dann führt der Hauptthread weiterhin andere Operationen aus Die Ausführung wird über die Kommunikation zwischen Threads benachrichtigt. Der Hauptthread führt den Rückruf aus.

IO-Thread wird durch den von Libuv verwalteten Thread-Pool gesteuert (unter Linux wird durch libeio implementiert; unter window wird durch IOCP implementiert) und ist im Wesentlichen multithreaded. Das heißt, 线程池 und 阻塞IO werden verwendet, um 异步IO zu simulieren.

Asynchrones IO-Prinzip

Wenn IO auftritt, legen Sie es in einen IO-Thread im Thread-Pool und lassen Sie die Aufgabe ausführen wird auf dem E/A-Thread ausgeführt, der im blockierenden E/A-Modus ausgeführt wird, und setzt dann die Ausführung auf dem Hauptthread fort. Wenn eine andere E/A-Aufgabe auftritt, wird sie in den Thread-Pool gestellt und dann auf einem anderen E/A-Thread ausgeführt im blockierenden IO-Modus) wird der Hauptthread weiterhin ausgeführt.

Das Obige ist der gesamte Inhalt dieses Artikels. Ich hoffe, er wird für das Studium aller hilfreich sein. Weitere verwandte Inhalte finden Sie auf der chinesischen PHP-Website.

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