Nodejs异步IO模型

Node.js 的异步 I/O 模型简单来说是一种基于事件循环和非阻塞 I/O 操作的高性能并发处理机制。

通过了解这个模型，我们就能够初步探索Nodejs的运行机制，也就不至于在把玩Node时把它仅仅当做一个黑箱来看待了。

其模型由四个元素组成：请求对象、IO线程池、观察者、事件循环

一、请求对象

请求对象顾名思义是一个对象，它内部封装了用户的异步操作，如操作类型、参数、请求结果、获取到的结果数据和回调函数等。

Nodejs在用户发起异步操作时会将这些信息都包装进请求对象中去，请求对象是异步IO模型的核心数据结构，有了这个对象，模型中就如同有了流动的血液，可以将IO线程池、事件循环、观察者等联系到一起。

二、IO线程池

有时我们会说Nodejs是单线程的，但这并不完全准确，事实上我们说Node是单线程是从Javascript的层面去说的，运行Javascript的线程确实只有一个。但实际上Nodejs中确实存在多个线程，Node.js 通过 libuv 库实现了一个 I/O 线程池，它由多个工作线程组成，这些线程负责执行底层的 I/O 操作，如文件读写、网络请求等，IO线程池往往通过获取请求对象的方式来得知用户的操作，并作出处理，在处理完成后（如获取到了网络请求的数据）就会通过IOCP（可以理解为Windows中的一种异步处理机制）来给到观察者数据。

三、观察者

观察者主要用于监听用户IO操作的状态，每当IO线程池处理完用户的异步操作后，会将请求对象交给观察者，观察者会负责将已完成的请求对象添加到事件队列中，等待事件循环调用回调函数，观察者就像是一个管道连接着IO线程池和事件循环。

四、事件循环

Nodejs和Javascript中的事件循环基本上是相似的，都是一个循环的结构，不断地检查循环并执行待处理的事件，主要就是做了两件事：

一、通过观察者获取请求对象 二、执行其中的回调函数。

Node餐厅

读到这里你可能都能看懂我在说什么，但是还没有理解其中的关系，没关系，我将为你举一个通俗易懂的例子来帮助你理解！

当你走进餐厅并点餐时，服务员首先会记录你的需求，创建一个订单(请求对象) 。里面包含了你的菜品选择、特殊要求和联系方式等信息。创建完订单后，服务员把订单交给餐厅里的厨师团队( I/O 线程池) ，他们分工合作准备菜品。每个厨师(线程)负责处理不同的任务。与此同时，服务员可以继续接待其他顾客，不受厨师工作的影响。

在整个准备过程中，传菜员(观察者)一直在关注厨师(线程池)的工作状态。当厨师完成某道菜品时，传菜员立刻注意到这一点，并将菜品送到相应的餐桌上。而在餐厅的背后，经理(事件循环) 则负责协调整个餐厅的运作。经理始终关注传菜员是否有新的菜品送到餐桌，一旦有新菜品送到，经理就会确保服务员将菜品准确无误地送到你手中，也就是通过回调来将菜品传达给你。

本文用于记录自己的学习过程，欢迎指出错误。