nodejs筆記之：事件驅動，線程池，非阻塞，異常處理等

nodejs筆記之：事件驅動，線程池，非阻塞，異常處理等

2016年05月01日 14:44:42 Johnny丶me 閱讀數 4112更多

分類專欄： NodeJs Nodejs 硬實戰 全棧工程師筆記

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本文鏈接：https://blog.csdn.net/Tyro_java/article/details/51290419

事件驅動：

事件驅動的模型：

 

事件驅動的原理：

原理總結：

Nodejs 會把所有請求和異步操作都放到一個事件隊列中，用戶的每一個請求就是一個事件。主線程先把普通代碼執行完畢，然後會循環事件隊列裏的函數，如果遇到有IO的操作，nodejs會去線程池裏拿出一個線程去執行IO的操作，執行完畢後再把拿到數據的回調函數，放到事件隊列的尾部，繼續事件循環。

線程池

線程池的概念：

Node是單線程的，這裏的單線程僅僅是javascript執行在單線程中，V8引擎不支持io操作，在node中，無論是類unix還是windows平臺內部完成IO的操作都有線程池。

在windows下，node實現IO異步的解決方案是iocp:調用異步方法，等待IO完成之後的通知，執行回調，用戶無需考慮輪詢，但是其內部仍然是線程池原理，不同之處在於這些線程池是由系統內核接受管理。 
在linux下，0.9.3版本之前的node是使用libeio配合libuv實現的異步IO,在此版本之後的node自行實現了線程池來完成異步io操作。 
本質上nodejs 是個多線程平臺。如果有io操作，nodejs交給 中間層libuv去做，它的底層就是C或者C++來實現的，所以nodejs本質上還是個多線程平臺。

IO 操作

io操作就是以流的形式，進行的操作，比如網絡請求，文件讀取寫入。io操作也就是input和output的操作。

阻塞IO

在調用阻塞io時，應用程序需要等待io完成才能返回結果。 
阻塞io的特點：調用之後一定要等到系統內核層面完成所有操作之後，調用才結束。 
阻塞io造成CUP等待IO，浪費等待時間，CPU的處理能力不能得到充分利用。

非阻塞IO

爲了提高性能，內核提供了非阻塞io，非阻塞io跟阻塞io的差別是調用之後會立即返回。 
阻塞io完成整個獲取數據的過程，而非阻塞io則不帶數據直接返回，要獲取數據，還要通過問價你描述符再次讀取。 
非阻塞io返回之後，cpu時間片可以用來處理其他事物，此時性能提升非常明顯。

Nodejs中的異常處理

Node是單線程運行環境，一旦拋出異常，沒有被處理，就會引起整個進程崩潰。 
Node的異常處理，對於保證系統穩定運行非常重要。 
Node有三種方式，處理一個錯誤 ： 
    1. throw 拋出異常。 
    2. 將錯誤對象傳遞給回調函數，由回調函數負責處理錯誤。 
    3. 使用try catch捕獲異常有時候會不及時，合理的放置 trycath 去捕獲，在異步內部，而不是在異步的外層去捕獲，就像是下面的在回調函數內部去try catch 。

回調函數

Node採用： 將錯誤對象作爲第一個參數傳入回調函數，這樣就避免了捕獲錯誤與發生錯誤不在一個時間段上的問題。

回調函數的設計

對於一個函數需要定義回調函數，node統一規定:

1. 回調函數一定作爲參數的最後一個參數出現：

   Function foo(arg1,arg2,callback){}

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2. 回調函數的第一個參數默認接收錯誤對象，第二個參數纔是真正的回調函數(便於外界獲取調用的錯誤情況)

   // 執行一個doRead() 函數，假設有這麼一個函數，主要看裏面的異常處理
   doRead(obj,function(err,res){
       if(err) throw err; // err 是錯誤對象
       console.log(res); // res 是具體的結果或者數據
    } )

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3. 強調錯誤優先

   • 錯誤優先的回調函數，第一個參數是上一步的錯誤對象

   • 通過判斷回調函數中的err是否爲null，來檢測異步操作過程是否出現錯誤，我們用下面的例子來舉例說明：

     const fs = require('fs');
     // 定義一個讀文件函數
     function readFile(path, callback) {
       fs.readFile(path, 'utf8', function (err, data) {
         if (err) {
           return callback(err, null);
         }
         callback(null, '輸出的數據爲：' + data);
       });
     }
     
     readFile('./data/index.html', function (err, data) {
       if (err) {
         throw err;
       }
       console.log(data);
     });
     

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總結：

1. Node規定，如果某個函數需要作爲參數，則回調函數是最後一個參數，另外，回調函數本身的第一個參數，約定爲上一步傳入的錯誤對象
2. 傳統的錯誤捕捉機制try catch，儘量不要使用，在異步操作中容易出錯。
3. 一旦異步操作發生錯誤，就把錯誤對象傳遞到回調函數，如果沒有發生錯誤，回調函數的第一個參數就是null,如果不是null，就肯定出錯了。