###异步式IO与事件式编程
Node.js最大的特点就是异步式I/O(或者非阻塞I/O)与事件紧密结合的编程模式。
这种模式与传统的同步I/O线程的编程思路有很大的不同,因为控制流很大程度上要考事件和回调函数来组织,一个逻辑要分拆为若干个单元
什么是阻塞(block)呢?线程在执行中如果遇到磁盘读写或网络通信(统称为 I/O 操作),通常要耗费较长的时间,这时操作系统会剥夺这个线程的 CPU 控制权,使其暂停执行,同时将资源让给其他的工作线程,这种线程调度方式称为 阻塞。当 I/O 操作完毕时,操作系统将这个线程的阻塞状态解除,恢复其对CPU的控制权,令其继续执行。这种 I/O 模式就是常的同步式 I/O(Synchronous I/O)或阻塞式 I/O (Blocking I/O)。
相应地,异步式 I/O (Asynchronous I/O)或非阻塞式 I/O (Non-blocking I/O)则针对所有 I/O 操作不采用阻塞的策略。当线程遇到 I/O 操作时,不会以阻塞的方式等待 I/O 操作的完成或数据的返回,而只是将 I/O 请求发送给操作系统,继续执行下一条语句。当操作系统完成 I/O 操作时,以事件的形式通知执行 I/O 操作的线程,线程会在特定时候处理这个事件。为了处理异步 I/O,线程必须有事件循环,不断地检查有没有未处理的事件,依次予以处理。
阻塞模式下,一个线程只能处理一项任务,要想提高吞吐量必须通过多线程。而非阻塞模式下,一个线程永远在执行计算操作,这个线程所使用的 CPU 核心利用率永远是 100%,I/O 以事件的方式通知。在阻塞模式下,多线程往往能提高系统吞吐量,因为一个线程阻塞时还有其他线程在工作,多线程可以让 CPU 资源不被阻塞中的线程浪费。而在非阻塞模式下,线程不会被 I/O 阻塞,永远在利用 CPU。多线程带来的好处仅仅是在多核 CPU 的情况下利用更多的核,而Node.js的单线程也能带来同样的好处。这就是为什么Node.js 使用了单线程、非阻塞的事件编程模式。
假设我们有一项工作,可以分为两个计算部分和一个 I/O 部分, I/O 部分占的时间比计算多得多(通常都是这样)。如果我们使用阻塞 I/O,那么要想获得高并发就必须开启多个线程。而使用异步式 I/O时,单线程即可胜任。