Pelaksanaan dalaman berbilang benang Nodejs io

Pelaksanaan dalaman dan pelbagai benang Node.js

Node.js ialah persekitaran masa jalan JavaScript berdasarkan enjin Chrome V8 Ia menggunakan model I/O yang dipacu peristiwa dan tidak menyekat untuk menyediakan persekitaran pembangunan aplikasi bahagian pelayan I/O yang cekap. Dalam Node.js, I/O ialah bahagian teras Ia melaksanakan I/O tanpa sekatan melalui mekanisme gelung peristiwa Walau bagaimanapun, ramai orang tahu bahawa Node.js adalah satu-benang, jadi bagaimana ia mencapai I/O yang cekap ? kain bulu? Artikel ini akan melihat masalah ini dari perspektif pelaksanaan dalaman Node.js IO dan meneroka model berbilang benangnya.

Model I/O Node.js

Dalam model I/O Node.js, apabila permintaan I/O dimulakan (seperti membaca fail), Node.js akan Letakkan permintaan dalam baris gilir gelung acara dan kembali serta-merta untuk terus melaksanakan kod berikutnya. Apabila permintaan I/O selesai, Node.js akan meletakkan fungsi panggil baliknya dalam baris gilir gelung acara, menunggu untuk dipanggil pada kali seterusnya gelung acara dilaksanakan. Mod I/O tanpa sekatan ini membolehkan Node.js mengendalikan sejumlah besar permintaan serentak, memastikan prestasi sistem yang cekap.

Pelaksanaan model I/O Node.js terutamanya berdasarkan dua teknologi utama berikut: gelung peristiwa dan I/O tak segerak.

Gelung Peristiwa

Dalam Node.js, gelung peristiwa ialah konsep teras Ia merupakan mekanisme pengundian yang bertanggungjawab untuk mengurus acara I/O tak segerak dan acara lain. Mekanisme gelung peristiwa Node.js dibahagikan kepada beberapa peringkat, dan setiap peringkat mempunyai baris gilir fungsi panggil balik yang ditetapkan. Setiap peringkat gelung acara mempunyai baris gilir khas fungsi panggil balik. Apabila gelung acara memasuki peringkat tertentu, ia akan melaksanakan baris gilir fungsi panggil balik peringkat tersebut Selepas pelaksanaan, ia akan pergi ke peringkat seterusnya sehingga gelung acara tamat atau tiada lagi acara untuk diproses.

I/O Asynchronous

I/O Asynchronous ialah satu lagi konsep teras dalam Node.js, yang membolehkan Node.js menyokong operasi I/O beban tinggi dalam satu urutan. Dalam Node.js, I/O tak segerak dilaksanakan melalui fungsi panggil balik Apabila permintaan I/O selesai, Node.js akan segera melaksanakan fungsi panggil baliknya dan bukannya menyekat dan menunggu permintaan selesai. Ini membolehkan Node.js terus melaksanakan kod berikutnya sementara menunggu operasi I/O selesai, dengan itu meningkatkan daya pemprosesan dan kelajuan tindak balas sistem.

Pelaksanaan dalaman IO dalam Node.js

Bagaimanakah model I/O Node.js dilaksanakan? Khususnya, model I/O Node.js terdiri daripada tiga modul utama: libuv, v8 dan Node.js itu sendiri. Antaranya, libuv ialah perpustakaan berprestasi tinggi C merentas platform yang menyediakan fungsi asas seperti gelung peristiwa, operasi sistem fail, operasi rangkaian dan menyokong multi-threading. libuv sebenarnya adalah salah satu kunci kepada cara Node.js mengendalikan I/O tak segerak. v8 ialah enjin JavaScript berprestasi tinggi yang dibangunkan oleh Google yang digunakan untuk menyusun dan melaksanakan kod JavaScript. Node.js sendiri menyediakan beberapa API I/O lanjutan, menjadikannya lebih mudah bagi pembangun untuk membangunkan aplikasi.

Dalam model I/O Node.js, libuv memainkan peranan penting. Ia ialah perpustakaan bahasa C merentas platform yang menyediakan keupayaan asas seperti mekanisme gelung peristiwa, penjadualan tugas tak segerak, pemasa dan operasi I/O. Dalam enjin Node.js, libuv bertanggungjawab untuk penjadualan gelung acara dan pemprosesan permintaan I/O. Semasa gelung acara, libuv akan merentasi baris gilir acara dan melaksanakan semua fungsi panggil balik secara tidak segerak untuk mengendalikan permintaan I/O dan acara lain.

Bagaimanakah libuv melaksanakan berbilang benang? Sebenarnya, libuv bukanlah model satu benang sepenuhnya. libuv menggunakan teknologi kumpulan benang, yang memilih utas untuk melaksanakan fungsi panggil balik dalam setiap peringkat gelung peristiwa, yang boleh menggunakan sepenuhnya sumber CPU dan meningkatkan daya pemprosesan dan responsif sistem. Apabila kumpulan benang telah habis, libuv memulakan benang baharu untuk mengendalikan permintaan I/O baharu.

libuv tidak menggunakan mekanisme seperti kunci dan pembolehubah atom dalam model berbilang benang tradisional untuk menyegerakkan akses antara utas Sebaliknya, ia menggunakan memori dikongsi dan mekanisme mesej untuk mencapai pemindahan data dan penyegerakan antara utas. Khususnya, libuv mengekalkan baris gilir tugas yang dikongsi Setiap utas secara berterusan memperoleh tugasan untuk dilaksanakan daripada baris gilir ini, kemudian melaksanakan fungsi panggil balik dan memaklumkan hasil pemprosesan kepada baris gilir panggilan balik, dan akhirnya menunggu penghantaran seterusnya bagi gelung acara. Dalam baris gilir tugasan, setiap tugasan mestilah bebas benang untuk memastikan tiada konflik semasa pelaksanaan berbilang benang.

Model berbilang benang

Node.js menggunakan model kumpulan benang libuv, yang menyokong pelaksanaan berbilang benang bagi permintaan I/O dan fungsi panggil balik. Dalam gelung peristiwa, libuv memilih utas melahu untuk setiap permintaan I/O dan memberikan tugas kepada utas itu untuk dilaksanakan. Bilangan benang boleh dikonfigurasikan dan bergantung pada faktor seperti bilangan teras CPU dan memori yang tersedia pada sistem. Apabila benang dalam kumpulan benang telah habis, permintaan I/O baharu akan diletakkan dalam baris gilir menunggu urutan baharu diproses.

Anda perlu memberi perhatian kepada beberapa butiran semasa melaksanakan model berbilang benang Node.js. Contohnya, dalam gelung peristiwa, jika fungsi panggil balik permintaan I/O perlu melaksanakan operasi yang memakan masa, anda perlu mengelak daripada menyekat benang, dengan itu menyekat keseluruhan gelung peristiwa. Kaedah yang berkesan adalah untuk melaksanakan operasi yang memakan masa dalam utas baharu tanpa menjejaskan perjalanan utas semasa. Di samping itu, apabila berkongsi memori antara benang, anda perlu memberi perhatian kepada isu penyegerakan benang untuk mengelakkan masalah seperti persaingan data.

Ringkasan

Node.js menggunakan model I/O tanpa sekatan untuk mencapai operasi I/O yang cekap Prestasi luarannya adalah satu-benang, tetapi pelaksanaan dalamannya menyokong berbilang benang. Pelaksanaan I/O Node.js terutamanya berdasarkan tiga modul: libuv, v8 dan Node.js itu sendiri. Sebagai salah satu modul teras dalam Node.js, libuv melaksanakan keupayaan asas seperti gelung peristiwa, penjadualan tugas tak segerak, pemasa dan operasi I/O serta menyokong pelbagai benang. Dalam model kumpulan benang, libuv melaksanakan mekanisme kumpulan benang lengkap untuk menyelaraskan pelaksanaan antara utas, menyokong pemprosesan acara I/O tak segerak berbilang benang dan mempertingkatkan responsif dan daya pemprosesan sistem.

Pelaksanaan I/O Node.js ialah salah satu kunci kepada prestasi cekapnya. Ia menyediakan antara muka panggilan I/O yang cekap kepada pembangun, memudahkan pembangun melaksanakan apl sebelah pelayan yang cekap. Pada masa yang sama, pelaksanaan I/O Node.js juga menyediakan beberapa API untuk memudahkan pembangun membangunkan aplikasi. Oleh itu, pemahaman mendalam tentang prinsip pelaksanaan I/O Node.js sangat membantu untuk melaksanakan aplikasi sisi pelayan yang cekap.

Atas ialah kandungan terperinci Pelaksanaan dalaman berbilang benang Nodejs io. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!