我對Node.js代碼執(zhí)行原理的理解

任何一個軟件下載安裝成功之后,其實只是一堆的機器碼阎抒,存在我們的電腦的硬盤當(dāng)中酪我,也就是我們所能看到的一堆的exe文件,當(dāng)然且叁,有的軟件比較大都哭,可能會附帶的有一堆的dll文件。

我們有兩種方式執(zhí)行這個軟件:

大部分的軟件逞带,比如QQ欺矫、飛秋、chrome瀏覽器展氓,我們雙擊就可以執(zhí)行運行起來穆趴。

有一部分的軟件,是需要在命令行里面運行的带饱,比如我們的node.js。

當(dāng)一個軟件被執(zhí)行的時候阅羹,我們的操作系統(tǒng)就會創(chuàng)建一個對應(yīng)的進(jìn)程勺疼,可以這么理解,進(jìn)程就是活的軟件捏鱼。

進(jìn)程與線程

計算機的核心是CPU执庐,它承擔(dān)了所有的計算任務(wù)。它就像一座工廠导梆,時刻在運行轨淌,假定工廠的電力有限迂烁,一次只能供給一個車間使用。也就是說递鹉,一個車間開工的時候盟步,其他車間都必須停工。背后的含義就是躏结,單個CPU一次只能運行一個任務(wù)却盘。進(jìn)程就好比工廠的車間,它代表CPU所能處理的單個任務(wù)媳拴,任一時刻黄橘,CPU總是運行一個進(jìn)程,其他進(jìn)程處于非運行狀態(tài)屈溉。一個車間里塞关,可以有很多工人,他們協(xié)同完成一個任務(wù)子巾。線程就好比車間里的工人帆赢,一個進(jìn)程可以包括多個線程。車間的空間是工人共享的砰左,比如許多房間是每個工人都可以進(jìn)出的匿醒,這象征一個進(jìn)程的內(nèi)存空間是共享的,每個線程都可以使用這些共享內(nèi)存缠导×幔可是,每間房間的大小不同僻造,有些房間最多能容納一個人憋他,比如廁所,里面有人的時候髓削,其他的人就不能進(jìn)去了竹挡。這代表一個線程使用某些共享內(nèi)存時,其他線程必須等它結(jié)束立膛,才能使用這塊內(nèi)存揪罕。
一個防止他人進(jìn)入的簡單方法,就是門口加一把鎖宝泵,先到的人鎖上門好啰,后到的人看到上鎖,就在門口排隊儿奶,等鎖打開再進(jìn)去框往,這叫互斥鎖。

為什么JavaScript是單線程的闯捎?

JavaScript語言的一大特點就是單線程椰弊,也就是說许溅,同一個時間只能做一件事。那么秉版,為什么JavaScript不能有多個線程呢贤重?這樣能提高效率啊。

JavaScript的單線程沐飘,與它的用途有關(guān)游桩。作為瀏覽器腳本語言,JavaScript的主要用途是與用戶互動耐朴,以及操作DOM借卧。這決定了它只能是單線程,否則會帶來很復(fù)雜的同步問題筛峭。比如铐刘,假定JavaScript同時有兩個線程,一個線程在某個DOM節(jié)點上添加內(nèi)容影晓,另一個線程刪除了這個節(jié)點镰吵,這時瀏覽器應(yīng)該以哪個線程為準(zhǔn)?

所以挂签,為了避免復(fù)雜性疤祭,從一誕生,JavaScript就是單線程饵婆,這已經(jīng)成了這門語言的核心特征勺馆,將來也不會改變。

JavaScript是單線程的侨核,雖然有worker草穆、cluster等可以實現(xiàn)多線程,但是這些都是用來創(chuàng)建功能受限的線程搓译,還是要受主線程的控制悲柱,所以,我們就認(rèn)為JavaScript是單線程的些己。

另外豌鸡,我們要明白,JavaScript是單線程的段标,不代表Node.js也是單線程的涯冠,Node.js運行了一個實例之后,是單進(jìn)程多線程的怀樟,這里面功偿,有一個線程負(fù)責(zé)V8引擎解析JavaScript,有的線程負(fù)責(zé)libuv,也就是我們理解的事件循環(huán)盆佣。

如何理解IO:

I代表的是input往堡,輸入:比如讀一個文件械荷、發(fā)起一個ajax請求數(shù)據(jù)
O代表的是output,輸出:比如寫文件

同步 vs 異步

像下面這種虑灰,不涉及到讀寫文件吨瞎、網(wǎng)絡(luò)請求的、定時器的穆咐,全部屬于同步代碼:

var a = 1;
var b = 2;
function fn(){}

像下面這種都是屬于異步代碼:

fs.readFile('./a.js',callback);
fs.writeFile('./b.js',callback);

包括我們在瀏覽器端看到的一堆的鼠標(biāo)颤诀、鍵盤事件、ajax等对湃。

Node.js里大部分的涉及異步的對象都是繼承自event.eventEmitter事件對象

理解Node.js執(zhí)行代碼的機制

我們可以把Node.js進(jìn)程想像成一個餐廳:

廚師代表的是JavaScript主線程崖叫,他不停的忙著把主線程上的同步代碼執(zhí)行下去,直到執(zhí)行完為止拍柒。

//同步代碼
var a = 1;
//同步代碼
var b = 2;

//異步代碼
fs.readFile('./a.js',function(err,data){
    if(err)throw data;
});


//同步代碼
var c = 3;

//異步代碼
setTimeout(function(){

},200);


//同步代碼
console.log(a + b + c);
//同步代碼
function fn(){
    console.log('abc');
}

//異步代碼
fs.writeFile('./b.js',myData,function(err){
    if(err)throw err;
});

比如像上面的這樣的代碼心傀,從上往下開始執(zhí)行,遇到同步代碼拆讯,直接交給廚師去完成脂男,但遇到了異步的代碼的時候,這時候先不執(zhí)行种呐,而是類似來了新客人一樣宰翅,交給了我們的服務(wù)員,服務(wù)員就把這個客人點的菜登記在冊爽室,相當(dāng)于把這個異步代碼看成了一個事件汁讼,記錄到了我們的事件隊列當(dāng)中。

當(dāng)差不多的時候肮之,同步代碼全部執(zhí)行完了掉缺,這時候,主線程就空閑下來了戈擒,這時候眶明,會啟動我們的事件循環(huán)線程,這個事件循環(huán)線程就會開始去查看服務(wù)員登記的有哪些客人點了菜筐高,然后就會按先后的優(yōu)先順序搜囱,開始一個客人一個客人的炒他們的菜,也就是執(zhí)行我們的那些異步代碼柑土,因為有很多的客人蜀肘,每個客人的要求不太一樣,就像我們的Node.js代碼稽屏,有各種各樣的異步扮宠,比如定時器、讀文件狐榔、取文件坛增、網(wǎng)絡(luò)請求获雕,所以Node.js專門有一堆的線程池,處理這些異步代碼收捣。

當(dāng)線程池里的某個線程負(fù)責(zé)的異步執(zhí)行完成了之后届案,相當(dāng)于這個事件完成了,就會把這個事件對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)往主線程后面進(jìn)行排隊罢艾。

主線程上一旦有了新的要執(zhí)行的代碼楣颠,廚師一看有事情要做了,就開始工作了咐蚯。

如果主線程上執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)對應(yīng)的代碼童漩,又產(chǎn)生了新的異步代碼,那又會登記到事件循環(huán)當(dāng)中春锋。

直到某時刻睁冬,事件隊列里所有的事件被執(zhí)行完畢,線程池慢慢的被清空了看疙。

node.js就會調(diào)用process.exit()豆拨,操作系統(tǒng)銷毀當(dāng)前的這個node.js進(jìn)程。

理解到上面基本就夠了能庆,下面再深入一步:

我們到了學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程那一塊的時候施禾,我們知道,我們知道一個服務(wù)器容器的時候搁胆,除非我們主動的使用CTRL + C把當(dāng)前的這個進(jìn)程中止掉弥搞,否則會一直的等待客戶端的連接并根據(jù)相應(yīng)的路由進(jìn)行相應(yīng)的處理。

這個又怎么理解呢渠旁?

我們回憶一下我們jQuery里面學(xué)的API攀例,事件監(jiān)聽有兩種方式:

  • one 一次性監(jiān)聽
  • on 無限監(jiān)聽

我們可以這樣理解:大部分的文件操作、ajax之類的顾腊,其實只需要做一次就會結(jié)束粤铭,不會再有第二次,他們就相當(dāng)于one類型的事件模型杂靶。

但是如果涉及到網(wǎng)絡(luò)編程像socket,http之類的梆惯,則相當(dāng)于on無限監(jiān)聽。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末吗垮,一起剝皮案震驚了整個濱河市垛吗,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌烁登,老刑警劉巖怯屉,帶你破解...
    沈念sama閱讀 218,607評論 6 507
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡锨络,警方通過查閱死者的電腦和手機蝗敢,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,239評論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來足删,“玉大人,你說我怎么就攤上這事锁右∈埽” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 164,960評論 0 355
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵咏瑟,是天一觀的道長拂到。 經(jīng)常有香客問我,道長码泞,這世上最難降的妖魔是什么兄旬? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,750評論 1 294
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮余寥,結(jié)果婚禮上领铐,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己宋舷,他們只是感情好绪撵,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 67,764評論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著祝蝠,像睡著了一般音诈。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上绎狭,一...
    開封第一講書人閱讀 51,604評論 1 305
  • 那天细溅,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼儡嘶。 笑死喇聊,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的蹦狂。 我是一名探鬼主播承疲,決...
    沈念sama閱讀 40,347評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼鸥咖!你這毒婦竟也來了燕鸽?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 39,253評論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤啼辣,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎啊研,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,702評論 1 315
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡党远,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,893評論 3 336
  • 正文 我和宋清朗相戀三年削解,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片沟娱。...
    茶點故事閱讀 40,015評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡氛驮,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出济似,到底是詐尸還是另有隱情矫废,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 35,734評論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布砰蠢,位于F島的核電站蓖扑,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏台舱。R本人自食惡果不足惜律杠,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,352評論 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望竞惋。 院中可真熱鬧柜去,春花似錦、人聲如沸拆宛。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,934評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽胰挑。三九已至蔓罚,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間瞻颂,已是汗流浹背豺谈。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,052評論 1 270
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留贡这,地道東北人茬末。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 48,216評論 3 371
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像盖矫,于是被迫代替她去往敵國和親丽惭。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 44,969評論 2 355

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容