javascript - Node.js 如何使用更少的线程来处理多个连接？

Question

我对事件和回调、同步/异步、调用堆栈和队列没有任何问题。

但是，据我了解，其他服务器为每个连接创建一个新线程，其中包含阻塞请求和该请求响应的处理程序，在 Node 中，该处理程序将作为回调传递给主线程。因此，这种服务器处理多个请求的能力受到它在多个线程之间创建和切换的能力的限制。

当 Node 收到阻塞请求时，它会将其发送到异步区域，同时继续处理主线程。在异步领域会发生什么，是否仍然需要创建线程来等待该请求的响应，然后将事件发送到 Node 事件循环？如果是这样，为什么 Node 不受服务器创建和切换线程的能力的限制？如果没有，请求会发生什么？

Answer 1

我认为事件循环的实际工作方式存在一些混淆。 NodeJS 不会“接收阻塞请求”并“将其发送到异步区域”。开始是异步的 - 除非你调用 ...Sync()模式函数，每个调用和每个操作都是异步的。令人困惑的是，一旦你进入你的代码，每一个操作都是同步的。

这是一种“协作式多任务”方法——对系统的所有调用都应该“开始滚动”并立即返回，而您自己的代码应该尽快完成它需要做的事情并将控制权交还给 JSVM (通过从您的函数返回)。

要了解在处理网络通信时这是如何工作的，您需要及时回到线程真正存在之前。在早期，如果您有多个网络连接，您的单线程进程将不得不将它想要的所有套接字信息放在一起(例如“有数据到达供我阅读吗？”)，并询问操作系统如果这是真的，请调用 select() .对于每个问题的每个套接字，这将是/否。这通常在 while() 中完成。一直运行到程序终止的循环。你会要求一个包含新数据的套接字列表，读取该数据，用它做一些事情，然后一遍又一遍地回到 sleep 状态。

NodeJS 要复杂得多，但这个类比很适合它。它有一个主要的“事件循环”，它一直在 sleep ，直到有工作要做，然后醒来并开始做。

你所做的一切都来自或进入这个 channel 。如果您将数据写入网络套接字，并要求在完成时收到通知(回调)，NodeJS 会将您的请求传递给操作系统，然后进入休眠状态。你停止运行。您的上下文已保存 - 您的所有本地变量都已保存。当操作系统返回并说“完成!”时，NodeJS 检查它的列表并看到你想知道这一点，并调用你的函数，重新加载你的上下文，这样你所有的本地变量都在你需要的地方。

说得非常清楚，完全有可能当数据写入网络完成后，操作系统通知又回来了，NodeJS 正忙于其他工作! NodeJS 不会“创建一个线程”来处理它——它会完全忽略它，直到它有空闲时间!它不会丢失......它只是“还”不会被处理。

这使程序员习惯于对模型进行线程化处理——这种从不立即响应传入事件“直到它有机会”的恒定状态可能是有效的，这似乎是不合逻辑的。但软件架构往往具有欺骗性。线程模型实际上具有相当高的开销。 CPU 核心数不是无限的——整个计算机作为一个整体一直在做大量的工作。线程不是免费的——仅仅因为你创建了一个并不意味着 CPU 本身有时间对它做任何事情。线程创建和管理的开销通常意味着效率损失。

老式的事件循环模型消除了这种开销。当事情变得糟糕时，就像你的代码中有一个无限循环一样，它们的行为可能会非常糟糕——通常会完全锁定。但是当事情进展顺利时，它们实际上可以快得多，并且许多基准测试表明，编写良好的 NodeJS 模块的性能可以与其他语言中的类似模块一样好，甚至更好。

总之，NodeJS 中最常见的混淆是“异步”的真正含义。考虑它的一个好方法是，在线程模型中，程序员应该是“坏的”/简单的(编写阻塞代码并等待事情返回)，而核心 VM 或操作系统应该是“好”/聪明的(通过让线程处理异步工作来容忍这种情况)。在 NodeJS 中，程序员被期望是“优秀的”/老练的(编写结构良好的异步代码)，允许 JSVM 专注于它最擅长的事情，而不需要太多的魔法来让事情顺利进行。使用得当，NodeJS 为您提供了强大的功能。