Node保持了JavaScript在浏览器中单线程的特点。而且在Node中,JavaScript与其余线程是无法共享任何状态的。单线程的最大好处是不用像多线程编程那样处处在意状态同步的问题,这里没有死锁的存在,也没有线程上下文交换所带来的性能上的开销。
同样,单线程也有它的弱点,这些弱点是学习Node过程中必须要面对的。积极面对这点,可以享受到Node带来的好处,也能避免潜在问题,使其得以高效利用。单线程的弱点具体有一下3个方面:
* 无法利用多核CPU。
* 错误会引起整个应用退出,应用的健壮性值得考研。
* 大量计算占用CPU导致无法继续调用异步I/O。
像浏览器中JavaScript与UI共用一个线程一样,JavaScript长时间执行会导致UI的渲染和响应被中断。在Node中,长时间的CPU占用也会导致后续的异步I/O发不出调用,已完成的异步I/O的回调函数也会得不到及时执行。
最早解决这种大计算量问题的方案是Google公司开发的Gears。它启用一个完全独立的进程,将需要计算的程序发送给这个进程,在结果得出后,通过事件将结果传递回来。这个模型将计算量分发到其它进程上,以此来降低运算造成阻塞的几率。后来,HTML5定制了Web Workers的标准,Google放弃了Gears,全力支持Web Workers。Web Workers能够创建工作线程来进行计算,以解决JavaScript大计算阻塞UI渲染的问题。工作线程为了不阻塞主线程,通过消息传递的方式来传递运行结果,这也使得工作线程不能访问到主线程中的UI。
Node采用了与Web Workers相同的思路来解决单线程中大计算量的问题:child_process 。
子进程的出现,意味着Node可以从容的应对单线程在健壮性和无法利用多核CPU方面的问题。通过将计算分发到各个子进程,可以将大量计算分解掉,然后再通过进程之间的事件消息来传递结果,这可以很好的保持应用模型的简单和低依赖。通过Master-Worker的管理方式,也可以很好的管理各个工作进程,以达到更高的健壮性。
关于如何通过子进程来充分利用硬件资源和提升应用健壮性,这是一个值得探究的话题。怎样才能使我们既享受到无忧无虑的单线程编程,又高效利用资源呢?请挪步到第9章。
- 目录
- 第1章 Node 简介
- 1.1 Node 的诞生历程
- 1.2 Node 的命名与起源
- 1.2.1 为什么是 JavaScript
- 1.2.2 为什么叫 Node
- 1.3 Node给JavaScript带来的意义
- 1.4 Node 的特点
- 1.4.1 异步 I/O
- 1.4.2 事件与回调函数
- 1.4.3 单线程
- 1.4.4 跨平台
- 1.5 Node 的应用场景
- 1.5.1 I/O 密集型
- 1.5.2 是否不擅长CPU密集型业务
- 1.5.3 与遗留系统和平共处
- 1.5.4 分布式应用
- 1.6 Node 的使用者
- 1.7 参考资源
- 第2章 模块机制
- 2.1 CommonJS 规范
- 2.1.1 CommonJS 的出发点
- 2.1.2 CommonJS 的模块规范
- 2.2 Node 的模块实现
- 2.2.1 优先从缓存加载
- 2.2.2 路径分析和文件定位
- 2.2.3 模块编译
- 2.3 核心模块
- 2.3.1 JavaScript核心模块的编译过程
- 2.3.2 C/C++核心模块的编译过程
- 2.3.3 核心模块的引入流程
- 2.3.4 编写核心模块
- 2.4 C/C++扩展模块
- 2.4.1 前提条件
- 2.4.2 C/C++扩展模块的编写
- 2.4.3 C/C++扩展模块的编译
- 2.4.2 C/C++扩展模块的加载
- 2.5 模块调用栈
- 2.6 包与NPM
- 2.6.1 包结构
- 2.6.2 包描述文件与NPM
- 2.6.3 NPM常用功能
- 2.6.4 局域NPM
- 2.6.5 NPM潜在问题
- 2.7 前后端共用模块
- 2.7.1 模块的侧重点
- 2.7.2 AMD规范
- 2.7.3 CMD规范
- 2.7.4 兼容多种模块规范
- 2.8 总结
- 2.9 参考资源
- 第3章 异步I/O
- 3.1 为什么要异步I/O
- 3.1.1 用户体验
- 3.1.2 资源分配
- 3.2 异步I/O实现现状
- 3.2.1 异步I/O与非阻塞I/O
- 3.2.2 理想的非阻塞异步I/O
- 3.2.3 现实的异步I/O
- 3.3 Node的异步I/O
- 3.3.1 事件循环
- 3.3.2 观察者
- 3.3.3 请求对象
- 3.3.4 执行回调
- 3.3.5 小结
- 3.4 非I/O的异步API
- 3.4.1 定时器
- 3.5 事件驱动与高性能服务器