Node.js 事件循环

Node.js 是单进程单线程应用程序,但是通过事件和回调支持并发,所以性能非常高。

Node.js 的每一个 API 都是异步的,并作为一个独立线程运行,使用异步函数调用,并处理并发。

Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。

Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环,直到没有事件观察者退出,每个异步事件都生成一个事件观察者,如果有事件发生就调用该回调函数.


事件驱动程序

Node.js 使用事件驱动模型,当web server接收到请求,就把它关闭然后进行处理,然后去服务下一个web请求。

当这个请求完成,它被放回处理队列,当到达队列开头,这个结果被返回给用户。

这个模型非常高效可扩展性非常强,因为webserver一直接受请求而不等待任何读写操作。(这也被称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO)

在事件驱动模型中,会生成一个主循环来监听事件,当检测到事件时触发回调函数。

整个事件驱动的流程就是这么实现的,非常简洁。有点类似于观察者模式,事件相当于一个主题(Subject),而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。

Node.js 有多个内置的事件,我们可以通过引入 events 模块,并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件,如下实例:

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

以下程序绑定事件处理程序:

// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);

我们可以通过程序触发事件:

// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');

实例

创建 main.js 文件,代码如下所示:

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// 创建事件处理程序
var connectHandler = function connected() {
   console.log('连接成功。');
  
   // 触发 data_received 事件 
   eventEmitter.emit('data_received');
}

// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
 
// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on('data_received', function(){
   console.log('数据接收成功。');
});

// 触发 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');

console.log("程序执行完毕。");

接下来让我们执行以上代码:

$ node main.js
连接成功。
数据接收成功。
程序执行完毕。

Node 应用程序是如何工作的?

在 Node 应用程序中,执行异步操作的函数将回调函数作为最后一个参数, 回调函数接收错误对象作为第一个参数。

接下来让我们来重新看下前面的实例,创建一个 input.txt ,文件内容如下:

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创建 main.js 文件,代码如下:

var fs = require("fs");

fs.readFile('input.txt', function (err, data) {
   if (err){
      console.log(err.stack);
      return;
   }
   console.log(data.toString());
});
console.log("程序执行完毕");

以上程序中 fs.readFile() 是异步函数用于读取文件。 如果在读取文件过程中发生错误,错误 err 对象就会输出错误信息。

如果没发生错误,readFile 跳过 err 对象的输出,文件内容就通过回调函数输出。

执行以上代码,执行结果如下:

程序执行完毕
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接下来我们删除 input.txt 文件,执行结果如下所示:

程序执行完毕
Error: ENOENT, open 'input.txt'

因为文件 input.txt 不存在,所以输出了错误信息。