当前位置: 首页>前端>正文

高并发Nodejs架构设计 node 高并发处理

 

node.js默认是单线程,一个node.js应用无法利用多核资源。不过有第三方库提供多线程支持,但不是无缝的。node.js是解决I/O瓶颈的(相对于传统技术,同步阻塞调用浪费线程),它并没有提高I/O速度,只是资源调度更高效。如果I/O速度不解决,node.js只能说能同时处理好多request,但每个request的响应时间还是那么长,甚至更长。

Node.js 采用事件驱动和异步 I/O??

高并发策略

    一般来说,高并发的解决方案就是提供多线程模型,服务器为每个客户端请求分配一个线程,使用同步 I/O,系统通过线程切换来弥补同步 I/O 调用的时间开销。比如 Apache 就是这种策略,由于 I/O 一般都是耗时操作,因此这种策略很难实现高性能,但非常简单,可以实现复杂的交互逻辑。

而事实上,大多数网站的服务器端都不会做太多的计算,它们接收到请求以后,把请求交给其它服务来处理(比如读取数据库),然后等着结果返回,最后再把结果发给客户端。因此,Node.js 针对这一事实采用了单线程模型来处理,它不会为每个接入请求分配一个线程,而是用一个主线程处理所有的请求,然后对 I/O 操作进行异步处理,避开了创建、销毁线程以及在线程间切换所需的开销和复杂性。



事件循环

Node.js 在主线程里维护了一个事件队列,当接到请求后,就将该请求作为一个事件放入这个队列中,然后继续接收其他请求。当主线程空闲时(没有请求接入时),就开始循环事件队列,检查队列中是否有要处理的事件,这时要分两种情况:如果是非 I/O 任务,就亲自处理,并通过回调函数返回到上层调用;如果是 I/O 任务,就从 线程池 中拿出一个线程来处理这个事件,并指定回调函数,然后继续循环队列中的其他事件。

当线程中的 I/O 任务完成以后,就执行指定的回调函数,并把这个完成的事件放到事件队列的尾部,等待事件循环,当主线程再次循环到该事件时,就直接处理并返回给上层调用。 这个过程就叫 事件循环 (Event Loop),其运行原理如下图所示:

高并发Nodejs架构设计 node 高并发处理,高并发Nodejs架构设计 node 高并发处理_高并发Nodejs架构设计,第1张

消息队列和事件循环

异步过程中,工作线程在异步操作完成后需要通知主线程。那么这个通知机制是怎样实现的呢?答案是利用消息队列和事件循环。工作线程将消息放到消息队列,主线程通过事件循环过程去取消息。

消息队列:消息队列是一个先进先出的队列,它里面存放这各种消息。

事件循环:事件循环是指主线程重复从消息队列中取消息,执行的过程。

  实际上,主线程只会做一件事情,就是从消息队列里面取消息、执行消息、再取消息、再执行消息。当消息队列为空时,就会等待直到消息队列变成非空。而且主线程只有在将前面的消息执行完成后,才会去去下一个消息。这种机制就叫做事件循环机制,取一个消息并执行的过程叫做一次循环。

事件循环机制呢,简单点来说,就是在执行上下文的过程中,对函数的入栈和出栈。执行前函数先入栈,执行完后函数出栈。如若遇到了一些异步操作像回调函数以及ajax、setTimeout等,会先将他们交给浏览器的其他模块去执行,执行完后,会把回调函数放入到taskqueue中。当所有的call stack执行完后再开始执行task queue中的函数

 哪个异步操作完成的早,就排在前面。不论异步操作何时开始执行,只要异步操作执行完成,就可以到消息队列中排队

其中setTimeout和Promise的任务队列叫做macro-task(宏任务),当然如我们所想,还有micro-task(微任务)。

macro-task包括:script(整体代码), setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。

micro-task包括:process.nextTick, Promises, Object.observe, MutationObserver

高并发Nodejs架构设计 node 高并发处理,高并发Nodejs架构设计 node 高并发处理_数据库_02,第2张

 

 


https://www.xamrdz.com/web/2jf1925090.html

相关文章: