小結Node.js中非阻塞IO和事件循環_node.js

　　學習和使用Node.js已經有兩個月，使用express結合mongoose寫了一個web應用和一套RESTful web api，回過頭來看Node.js官網首頁對Node.js的介紹：Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient.那麼其中的non-blocking I/O model 意味著什麼呢？

非阻塞的IO模型

　　首先，IO操作無疑是耗時的，當伺服器端接收到大量請求時，為每個請求創建進程或線程的同時，也增加了額外的記憶體開銷，也可能浪費更多的時間資源。

　　由於Node.js是事件驅動的，於是它使用了事件循環來解決IO操作帶來的瓶頸問題。在Node.js中，一個IO操作通常會帶有一個回呼函數，當IO操作完成並傳回時，就會呼叫這個回呼函數，而主執行緒則繼續執行接下來的程式碼。簡單的用一個例子來說明這個問題：

request('http://www.google.com', function(error, response, body) {
   console.log(body);
});
 
console.log('Done!');

　　這段程式碼的意思是向'http://www.google.com'發出請求，當請求返回這則呼叫回呼函數輸出回應訊息。由於Node.js的運作機制，這段程式碼運行後，會立即在控制台輸出'Done!'，然後一段時間後再輸出回應的資訊。

事件循環 event loop

　　接下來，來討論下事件循環的機制。首先說說呼叫桟，例如有以下一段程式碼：

function A(arg, func){
  var a = arg;
 
  func();
  console.log('A');  
}
 
function B(){
  console.log('B');
}
 
A(0, B);

　　當程式碼執行後，函數A先被推入呼叫桟中成為棧頂元素並開始執行A，在執行過程中函數B又被推入呼叫桟成為棧頂元素，在B執行完成後，B被彈出呼叫桟，A再次成為棧頂元素，在A執行完成後A被彈出調用桟，呼叫桟呈空閒狀態。

　　在Javascript運行時中存在一個訊息佇列，而訊息和一個回呼函數相關聯，當一個事件被觸發時，如果這個事件有對應的回呼函數，則該訊息就會被加入到訊息佇列中去。

　　回過頭來說事件循環到底循環的是什麼，在程式碼開始執行後，函數被不斷推入呼叫桟中，就拿上面的例子來講，request被推入呼叫桟中，這個函數將進行一個http請求（這個http請求將交由Node.js的底層模組來實現）同時請求完成的事件和一個回調函數關聯起來，request被彈出調用桟，console.log被推入調用桟開始執行。當請求完成時，完成事件被觸發，一則訊息被加入到訊息佇列中，訊息佇列首先會檢查呼叫桟是否為空閒狀態，如果呼叫桟並不空閒，則會一直等待到呼叫桟空閒狀態後，將訊息佇列的頭部彈出，此時與該訊息相關聯的回呼函數被執行。

小結

　　以上就無阻塞模型和事件循環在概念上進行了總結。而這個事件循環的機制並不僅僅是Node.js所獨有的，而且Node.js的程式碼是單執行緒執行的，在面對大量並發請求的時候，又有著什麼優勢呢？

　　上面這張圖展示了Node.js的架構圖，Node.js的底層有一個模組負責維護線程池，當一個IO請求發出的時候，Node.js的底層模組將新建一個線程來處理請求，完成後再將結果交還給上層。那麼，當有多個請求的時候，Node.js的底層模組將利用盡可能少的線程來完成最多的任務，如果存在空閒的線程，它將繼續被利用來做其他的事情，這對於前面說的針對每個請求開一個新的進程或線程而言，無疑「聰明」許多，也更有效率了。

　　這篇文章是對學習Node.js的一個總結，其中若有問題和不足，歡迎批評指正。