單線程
在Java恨胚、PHP或者.net等服務(wù)器端語(yǔ)言中贪绘,會(huì)為每一個(gè)客戶端連接創(chuàng)建一個(gè)新的線程。而每個(gè)線程需要耗費(fèi)大約2MB內(nèi)存练对。也就是說(shuō)遍蟋,理論上,一個(gè)8GB內(nèi)存的服務(wù)器可以同時(shí)連接的最大用戶數(shù)為4000個(gè)左右螟凭。要讓W(xué)eb應(yīng)用程序支持更多的用戶虚青,就需要增加服務(wù)器的數(shù)量,而Web應(yīng)用程序的硬件成本當(dāng)然就上升了螺男。
Node.js不為每個(gè)客戶連接創(chuàng)建一個(gè)新的線程棒厘,而僅僅使用一個(gè)線程钟些。當(dāng)有用戶連接了,就觸發(fā)一個(gè)內(nèi)部事件绊谭,通過(guò)非阻塞I/O政恍、事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制,讓Node.js程序宏觀上也是并行的达传。使用Node.js篙耗,一個(gè)8GB內(nèi)存的服務(wù)器,可以同時(shí)處理超過(guò)4萬(wàn)用戶的連接宪赶。
另外宗弯,帶線程的帶來(lái)的好處,操作系統(tǒng)完全不再有線程創(chuàng)建搂妻、銷毀的時(shí)間開銷蒙保。
壞處,就是一個(gè)用戶造成了線程的崩潰欲主,整個(gè)服務(wù)都崩潰了邓厕,其他人也崩潰了。
非阻塞I/O non-blocking I/O
例如扁瓢,當(dāng)在訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)取得數(shù)據(jù)的時(shí)候详恼,需要一段時(shí)間。在傳統(tǒng)的單線程處理機(jī)制中引几,在執(zhí)行了訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)代碼之后昧互,整個(gè)線程都將暫停下來(lái),等待數(shù)據(jù)庫(kù)返回結(jié)果伟桅,才能執(zhí)行后面的代碼敞掘。也就是說(shuō),I/O阻塞會(huì)代碼的執(zhí)行楣铁,極大地降低了程序的執(zhí)行效率玖雁。
由于Node.js中采用了非阻塞型I/O機(jī)制,因此在執(zhí)行了訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼之后民褂,將立即轉(zhuǎn)而執(zhí)行其后面的代碼茄菊,把數(shù)據(jù)庫(kù)返回結(jié)果的處理代碼放在回調(diào)函數(shù)中,從而提高了程序的執(zhí)行效率赊堪。
當(dāng)某個(gè)I/O執(zhí)行完畢時(shí)面殖,將以事件的形式通知執(zhí)行I/O操作的線程,線程執(zhí)行這個(gè)事件的回調(diào)函數(shù)哭廉。為了處理異步I/O脊僚,線程必須有事件循環(huán),不斷的檢查有沒(méi)有未處理的事件,依次予以處理辽幌。
阻塞模式下增淹,一個(gè)線程只能處理一項(xiàng)任務(wù),要想提高吞吐量必須通過(guò)多線程乌企。
而非阻塞模式下虑润,一個(gè)線程永遠(yuǎn)在執(zhí)行計(jì)算操作,這個(gè)線程的CPU核心利用率永遠(yuǎn)是100%加酵。
所以拳喻,這是一種特別有哲理的解決方案:與其人多,但是好多人閑著猪腕;還不如一個(gè)人玩命冗澈,往死里干活兒。
事件驅(qū)動(dòng)
在Node中陋葡,客戶端請(qǐng)求建立連接亚亲,提交數(shù)據(jù)等行為,會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的事件腐缤。在Node中捌归,在一個(gè)時(shí)刻,只能執(zhí)行一個(gè)事件回調(diào)函數(shù)柴梆,但是在執(zhí)行一個(gè)事件回調(diào)函數(shù)的中途陨溅,可以轉(zhuǎn)而處理其他事件(比如终惑,又有新用戶連接了)绍在,然后返回繼續(xù)執(zhí)行原事件的回調(diào)函數(shù),這種處理機(jī)制雹有,稱為“事件環(huán)”機(jī)制偿渡。
Node.js底層是C++(V8也是C++寫的)。底層代碼中霸奕,近半數(shù)都用于事件隊(duì)列溜宽、回調(diào)函數(shù)隊(duì)列的構(gòu)建。用事件驅(qū)動(dòng)來(lái)完成服務(wù)器的任務(wù)調(diào)度质帅,用一個(gè)線程适揉,擔(dān)負(fù)起了處理非常多的任務(wù)的使命。
適合于I/O密集型煤惩,不適合計(jì)算密集型
善于I/O嫉嘀,不善于計(jì)算。因?yàn)镹ode.js最擅長(zhǎng)的就是任務(wù)調(diào)度魄揉,如果你的業(yè)務(wù)有很多的CPU計(jì)算剪侮,實(shí)際上也相當(dāng)于這個(gè)計(jì)算阻塞了這個(gè)單線程,就不適合Node開發(fā)洛退。
當(dāng)應(yīng)用程序需要處理大量并發(fā)的I/O瓣俯,而在向客戶端發(fā)出響應(yīng)之前杰标,應(yīng)用程序內(nèi)部并不需要進(jìn)行非常復(fù)雜的處理的時(shí)候,Node.js非常適合彩匕。Node.js也非常適合與web socket配合腔剂,開發(fā)長(zhǎng)連接的實(shí)時(shí)交互應(yīng)用程序。
比如:
- 用戶表單收集
- 考試系統(tǒng)
- 聊天室
- 圖文直播
- 提供JSON的API