node.js - NodeJS异步机制的疑惑

Question

问题描述：大家都知道nodejs因为其异步编程和事件机制而被大家津津乐道，但是最近在学习nodejs时对nodejs的异步不是很理解。都说nodejs是单进程单线程的，但是它的异步处理又给人的感觉是多线程的，比如下面的例子：

var fs = require("fs");

var data = fs.readFileSync('input.txt');//同步等待执行，这必然是单线程

console.log(data.toString());
console.log("程序执行结束!");

但是，它还有异步方式是这样处理：

var fs = require("fs");

fs.readFile('input.txt', function (err, data) {//异步执行，这个地方没有等待执行结束就已经打印了"程序执行结束"，然后打印data数据
    if (err) return console.error(err);
    console.log(data.toString());
});

console.log("程序执行结束!");

希望大神们帮忙解释一下，总感觉它异步是多线程方式，而nodejs确实单进程单线程的？

Answer 1

node是單線程的沒錯，可以把這個線程理解為主線程，當遇到異步時，會把文件讀取異步的任務交給底層的libuv,會根據平台選擇(文件IO採用線程池，網絡IO，linux採用epoll，windows採用IOCP)只是執行js程式碼的是單執行緒而已，非同步任務完成後會放進事件佇列，事件輪詢，等到主執行緒空閒時取出來處理。

Answer 2

其實題主只要在網路上搜一下node event loop的機制就能明白node的非同步是怎麼運作的了。 node event loop的机制就能明白node的异步是怎么工作的了。
node底层有一个叫做libuv的东西，它与c/c++做交互，比如I/O,网络请求等等。

大概说下event loop的机制，题主最好网上搜下，深入理解下。

比如你写的例子：

    1. var fs = require("fs");

    2. fs.readFile('input.txt', 4. function (err, data) {//异步执行，这个地方没有等待执行结束就已经打印了"程序执行结束"，然后打印data数据
        if (err) return console.error(err);
        console.log(data.toString());
    });
    
    3. console.log("程序执行结束!");

方便介绍，我标上了序号。它的工作机制大概是这样的：
程序运行到 1 处。引用完之后继续走，到了2处,node发现是一个异步的I/O操作，总所周知I/O操作是巨费资源的，node是单线程它真的不想干这个事情，所以呢，它就交给了libuv，并给了它一个回调函数,也就是标4的那个地方，这个回调就是在c/c++底层处理完之后，libuv就会去调用这个回调。
但在交给libuv的过程，程序是一直往下面运行的，也就到了3的地方，打印。
这就是为什么先看到打印结果后看到文件内容。

这也大概是Event Loop的工作机制，node一直把难搞的交给别人去搞，等别人搞完了，只执行一个回调而已。所以说node不适合做大量计算的工作，比如你写个while(true){}node底層有一個叫做libuv的東西，它與c/c++做交互，像是I/O,網路請求等等。

大概說下event loop的機制，題主最好上網搜下，深入理解下。 🎜 🎜例如你寫的例子：🎜 rrreee 🎜方便介紹，我標上了序號。它的工作機制大概是這樣的：🎜程式運行到 1 處。引用完之後繼續走，到了2處,node發現是一個異步的I/O操作，總所周知I/O操作是巨費資源的，node是單線程它真的不想幹這個事情，所以呢，它就交給了libuv，並給了它一個回調函數,也就是標4的那個地方，這個回調就是在c/c++底層處理完之後，libuv就會去呼叫這個回呼。 🎜但在交給libuv的過程，程式是一直往下面運行的，也就到了3的地方，列印。 🎜這就是為什麼先看到列印結果後看到文件內容。 🎜 🎜這也大概是Event Loop的工作機制，node一直把難搞的交給別人去搞，等別人搞完了，只執行一個回調而已。所以說node不適合做大量計算的工作，像是你寫個while(true){}整個程式就蹦了。 🎜node就是喜歡小計算多並發，它處理起來真的有優勢，不服不行。 🎜

Answer 3

我說下我的假設，
假設讀取一個文件，NODEJS發送一個讀取信號（可能是發送其他什麼東西，原理一樣）給操作系統，此時NodeJS去幹別的事了（不用等待操作系統讀取檔案完畢，這就是非同步），作業系統讀取完畢後，發送一個事件給NodeJs，NodeJs就知道檔案讀取完畢，透過回呼函數回呼執行結果。
讀取檔案的等待時間NodeJs拿來做別的事了，沒有阻塞。

Answer 4

下面的那個如果等待讀取文件結束然後再打印下面的程序执行结束，那这和同步模式有啥区别吗…………
nodejs是單線程的沒錯，這裡之所以下面的先打印出來了，因為是主進程結束之後再進行異步進程。

Answer 5

node是有事件隊列的

Answer 6

查下事件循環 event loop ,定時器裡的函數會被放在事件隊列裡， 會在下一個循環裡按在事件隊列裡放入的先後順序執行

Answer 7

node的引擎是單線程的沒錯 但是他底層調用的libuv不是啊 libuv在linux上網絡請求用的epoll 文件讀取是自己建了個線程池 在windows上面用的iocp