异步IO

异步I/O的原因：

（1）提升用户体验：同步耗时M+N，异步为max（M, N）

（2）资源分配：利用单线程，远离多线程死锁、状态同步等问题；利用异步I/O，让单线程远离阻塞，以更好地使用CPU。为了弥补单线程无法利用多核CPU的缺陷，Node提供了类似前端浏览器中Web Workers的子进程，子进程可以通过工作进程高效地利用CPU和I/O。

异步I/O与非阻塞I/O

操作系统内核对于I/O只有两种方式：阻塞与非阻塞（在调用阻塞I/O时，应用程序需要等待I/O完成才返回结果）

轮询：非阻塞I/O未完成任务之前，返回的是当前调用的状态。为了获取完整的数据，应用程序需要重复调用I/O操作来确认是否完成。这种重复调用判断操作是否完成的技术叫做轮询。对于应用程序而言，它仍是一种同步，因为应用程序仍然需要花费大量时间来等待I/O完全返回，等待期间，CPU要么用于遍历文件描述符的状态，要么用于休眠等待事件发生。

阻塞I/O造成CPU等待浪费，非阻塞的轮询会让CPU处理状态判断，是对CPU资源的浪费，CPU要么用于遍历文件描述符的状态，要么用于休眠等待事件发生。

主要的轮询技术：

• read：最原始、性能最低 通过重复调用来检查I/O的状态来完成完整数据的读取。在得到最终数据前，CPU一直耗用在等待上
• select：通过对文件描述符上的事件状态来进行判断

select轮询具有一个较弱的限制：它采用一个1024长度的数组来存储状态，所以最多可以同时检查1024个文件描述符。

• poll：采用链表的方式避免数组长度的限制和不必要的检查
• epoll：效率最高的I/O事件通知机制 在进入轮询的时候如果没有检查到I/O事件，将会进行休眠，直到事件发生将它唤醒。真实利用了事件通知、执行回调的方式，而不是遍历查询，所以不会浪费CPU，执行效率较高。