Nodejs中的非阻塞异步IO是什么

这篇文章主要讲解了“Nodejs中的非阻塞异步IO是什么”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Nodejs中的非阻塞异步IO是什么”吧！我们以网络请求IO为例，首先介绍服务端处理一次完整的网络IO请求的典型流程：应用程序获得一个操作结果，通常包括两个不同的阶段：等待数据准备好从内核向进程复制数据以下，我们以 recvfrom 函数为例，解释说明各种IO模型阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，调用线程只有在等待系统内核层面所有操作完成之后，调用才会结束。阻塞I/O造成了cpu的等待I/O，浪费了CPU的时间片。相比于前者，非阻塞I/O不带数据直接返回，要获取数据，还需要通过文件描述符再次尝试读取数据非阻塞调用得到返回（并不是真实的期待数据）之后，CPU时间片可以用于处理其他的事情，可以明显提升性能。但是随之而来的问题是，之前的操作并不是一次完整的I/O，返回得到的结果不是期望得到的业务数据，而仅仅是异步调用状态。为了获取完整的数据，应用程序需要重复调用IO操作来确认操作是否已经完成，这种操作我们称之为轮询，常见的几种轮询策略如下这是最原始，也是性能最低的一种方式，通过重复调用来检查I/O状态达到获取完整数据的目的优点：编程简单缺点：CPU一直耗费在轮询上，同时影响服务器性能，因为你轮询之后服务器还要进行作答在 I/O 复用模型中，会用到 Select 或 Poll 函数或 Epoll 函数(Linux 2.6 以后的内核开始支持)，这两个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞 I/O 有所不同。这三个函数可以同时阻塞多个 I/O 操作，而且可以同时对多个读操作，多个写操作的 I/O 函数进行检测，直到有数据可读或可写时，才真正调用 I/O 操作函数。三种I/O复用机制的区别如下select由于select采用1024长度的数组来存储文件状态，因此最多可以同时检测1024个文件描述符poll相比select略有改进，采用链表避免了1024的长度限制，并且能避免不需要的遍历检查，相比select性能稍有改善epoll/kqueue是linux下效率最高的I/O事件通知机制，轮询时如果没有检测到I/O事件，将会进行休眠，直到事件发生将线程唤醒。它是真正利用了事件通知，执行回调，而不是遍历（文件描述符）查询，因此不会浪费CPU小结：本质上说，轮询仍然是一种同步操作，因为应用程序仍然在等待I/O完全返回，等待期间要么遍历文件描述状态，要么休眠等待事件的发生。在信号驱动式 I/O 模型中，应用程序使用信号驱动 I/O，并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时，程序会收到一个 SIGIO 信号，可以在信号处理函数中调用 I/O 操作函数处理数据。小结：到此为止，信号驱动式I/O模型是更加符合我们的异步需求的，程序会在等待数据的过程中异步执行其他的业务逻辑免费云主机域名。但是！！！ 在数据从内核复制到用户空间过程中依然是阻塞的，并不能算是一场彻底的革命（异步）。我们理想中的异步I/O应该是应用程序发起非阻塞调用，无需通过轮询的方式进行数据获取，更没有必要在数据拷贝阶段进行无谓的等待，而是能够在I/O完成之后，通过信号或者回调函数的方式传递给应用程序，在此期间应用程序可以执行其他业务逻辑。实际上，linux平台下原生支持了异步I/O（AIO），但是目前 AIO 并不完善，因此在 Linux 下实现高并发网络编程时都是以 I/O 复用模型为主。而Windows 下通过 IOCP 实现了真正的异步 I/O。linux平台下，Node利用线程池，通过让部分线程进行阻塞I/O或者非阻塞I/O+轮询的方式完成数据获取，让某一个单独的线程进行计算，通过线程之间的通信，将I/O结果进行传递，这样便实现了异步I/O的模拟。其实Windows平台下的IOCP异步异步方案底层也是采用线程池的方式实现的，所不同的是，后者的线程池是由系统内核进行托管的。我们常说Node是单线程的，但其实只能说是JS执行在单线程中，无论是*nix还是windows平台，底层都是利用线程池来完成I/O操作。感谢各位的阅读，以上就是“Nodejs中的非阻塞异步IO是什么”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Nodejs中的非阻塞异步IO是什么这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是百云主机，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！

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