详解nodejs异步I/O和事件循环

事件驱动模型

现在我们来看看nodejs中的事件驱动和异步I/O是如何实现的.

nodejs是单线程(single thread)运行的，通过一个事件循环(event-loop)来循环取出消息队列(event-queue)中的消息进行处理,处理过程基本上就是去调用该消息对应的回调函数。消息队列就是当一个事件状态发生变化时，就将一个消息压入队列中。

nodejs的时间驱动模型一般要注意下面几个点：

1. 因为是单线程的，所以当顺序执行js文件中的代码的时候，事件循环是被暂停的。
2. 当js文件执行完以后，事件循环开始运行，并从消息队列中取出消息，开始执行回调函数
3. 因为是单线程的，所以当回调函数被执行的时候，事件循环是被暂停的
4. 当涉及到I/O操作的时候，nodejs会开一个独立的线程来进行异步I/O操作，操作结束以后将消息压入消息队列。

下面我们从一个简单的js文件入手，来看看 nodejs是如何执行的。

var fs = require("fs");
var debug = require('debug')('example1');

debug("begin");

fs.readFile('package.json','utf-8',function(err,data){
 if(err) 
  debug(err);
 else
  debug("get file content");
});

setTimeout(function(){
 debug("timeout2");
});

 
debug('end'); // 运行到这里之前，事件循环是暂停的

1. 同步执行debug("begin")
2. 异步调用fs.readFile()，此时会开一个新的线程去进行异步I/O操作
3. 异步调用setTimeout()，马上将超时信息压入到消息队列中
4. 同步调用debug("end")
5. 开启事件循环，弹出消息队列中的信息(目前是超时信息)
6. 然后执行信息对应的回调函数(事件循环又被暂停)
7. 回调函数执行结束后，开始事件循环(目前消息队列中没有任何东西，文件还没读完)
8. 异步I/O读取文件完毕，将消息压入消息队列(消息中含有文件内容或者是出错信息)
9. 事件循环取得消息，执行回调
10. 程序退出。