nodejs笔记之：事件驱动，线程池，非阻塞，异常处理等

2016年05月01日 14:44:42 Johnny丶me 阅读数 4112更多

分类专栏： NodeJs Nodejs 硬实战 全栈工程师笔记

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本文链接：https://blog.csdn.net/Tyro_java/article/details/51290419

事件驱动：

事件驱动的模型：

事件驱动的原理：

原理总结：

Nodejs 会把所有请求和异步操作都放到一个事件队列中，用户的每一个请求就是一个事件。主线程先把普通代码执行完毕，然后会循环事件队列里的函数，如果遇到有IO的操作，nodejs会去线程池里拿出一个线程去执行IO的操作，执行完毕后再把拿到数据的回调函数，放到事件队列的尾部，继续事件循环。

线程池

线程池的概念：

Node是单线程的，这里的单线程仅仅是javascript执行在单线程中，V8引擎不支持io操作，在node中，无论是类unix还是windows平台内部完成IO的操作都有线程池。

在windows下，node实现IO异步的解决方案是iocp:调用异步方法，等待IO完成之后的通知，执行回调，用户无需考虑轮询，但是其内部仍然是线程池原理，不同之处在于这些线程池是由系统内核接受管理。 
在linux下，0.9.3版本之前的node是使用libeio配合libuv实现的异步IO,在此版本之后的node自行实现了线程池来完成异步io操作。 
本质上nodejs 是个多线程平台。如果有io操作，nodejs交给 中间层libuv去做，它的底层就是C或者C++来实现的，所以nodejs本质上还是个多线程平台。

IO 操作

io操作就是以流的形式，进行的操作，比如网络请求，文件读取写入。io操作也就是input和output的操作。

阻塞IO

在调用阻塞io时，应用程序需要等待io完成才能返回结果。 
阻塞io的特点：调用之后一定要等到系统内核层面完成所有操作之后，调用才结束。 
阻塞io造成CUP等待IO，浪费等待时间，CPU的处理能力不能得到充分利用。

非阻塞IO

为了提高性能，内核提供了非阻塞io，非阻塞io跟阻塞io的差别是调用之后会立即返回。 
阻塞io完成整个获取数据的过程，而非阻塞io则不带数据直接返回，要获取数据，还要通过问价你描述符再次读取。 
非阻塞io返回之后，cpu时间片可以用来处理其他事物，此时性能提升非常明显。

Nodejs中的异常处理

Node是单线程运行环境，一旦抛出异常，没有被处理，就会引起整个进程崩溃。 
Node的异常处理，对于保证系统稳定运行非常重要。 
Node有三种方式，处理一个错误 ： 
    1. throw 抛出异常。 
    2. 将错误对象传递给回调函数，由回调函数负责处理错误。 
    3. 使用try catch捕获异常有时候会不及时，合理的放置 trycath 去捕获，在异步内部，而不是在异步的外层去捕获，就像是下面的在回调函数内部去try catch 。

回调函数

Node采用： 将错误对象作为第一个参数传入回调函数，这样就避免了捕获错误与发生错误不在一个时间段上的问题。

回调函数的设计

对于一个函数需要定义回调函数，node统一规定:

1. 回调函数一定作为参数的最后一个参数出现：

   Function foo(arg1,arg2,callback){}

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2. 回调函数的第一个参数默认接收错误对象，第二个参数才是真正的回调函数(便于外界获取调用的错误情况)

   // 执行一个doRead() 函数，假设有这么一个函数，主要看里面的异常处理
   doRead(obj,function(err,res){
       if(err) throw err; // err 是错误对象
       console.log(res); // res 是具体的结果或者数据
    } )

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3. 强调错误优先

   • 错误优先的回调函数，第一个参数是上一步的错误对象

   • 通过判断回调函数中的err是否为null，来检测异步操作过程是否出现错误，我们用下面的例子来举例说明：

     const fs = require('fs');
     // 定义一个读文件函数
     function readFile(path, callback) {
       fs.readFile(path, 'utf8', function (err, data) {
         if (err) {
           return callback(err, null);
         }
         callback(null, '输出的数据为：' + data);
       });
     }
     
     readFile('./data/index.html', function (err, data) {
       if (err) {
         throw err;
       }
       console.log(data);
     });
     

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总结：

1. Node规定，如果某个函数需要作为参数，则回调函数是最后一个参数，另外，回调函数本身的第一个参数，约定为上一步传入的错误对象
2. 传统的错误捕捉机制try catch，尽量不要使用，在异步操作中容易出错。
3. 一旦异步操作发生错误，就把错误对象传递到回调函数，如果没有发生错误，回调函数的第一个参数就是null,如果不是null，就肯定出错了。