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Node.js 事件循环是 Node.js 运行时环境中的一个核心机制#xff0c;用于管理异步操作和回调函数的执行顺序。它基于事件驱动模型#xff0c;通过事件循环来处理和派发事件#xff0c;以及执行相应的回调函数。
Node.js 是单进程单线程应用程序#xff0c;但是因为…1.简介
Node.js 事件循环是 Node.js 运行时环境中的一个核心机制用于管理异步操作和回调函数的执行顺序。它基于事件驱动模型通过事件循环来处理和派发事件以及执行相应的回调函数。
Node.js 是单进程单线程应用程序但是因为 V8 引擎提供的异步执行回调接口通过这些接口可以处理大量的并发所以性能非常高。Node.js 几乎每一个 API 都是支持回调函数的。Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环直到没有事件观察者退出每个异步事件都生成一个事件观察者如果有事件发生就调用该回调函数.
2.Node.js事件循环流程分析
Node.js 事件循环的主要步骤包括
执行同步代码首先Node.js 会执行当前代码中的同步任务以及它们所调用的同步函数。执行异步代码若有异步操作例如 I/O 操作或网络请求Node.js 会将其放入事件队列Event Queue中然后继续执行后续的同步任务。处理事件队列当同步任务执行完毕或达到一个阈值时Node.js 将开始处理事件队列。它会依序取出事件队列中的事件执行相应的回调函数并处理可能的新事件。重复上述步骤Node.js 会重复执行前述的步骤直到事件队列为空。
对于每个事件的处理过程Node.js 会执行以下操作
执行回调函数Node.js 会将事件从事件队列中取出然后执行与该事件相关联的回调函数。执行可能的同步操作回调函数的执行过程中可能会引发新的同步操作Node.js 会立即执行这些同步操作。返回控制权回调函数的执行完毕后Node.js 将返回控制权给事件循环继续处理下一个事
总结 Node.js 使用事件驱动模型当web server接收到请求就把它关闭然后进行处理然后去服务下一个web请求。
当这个请求完成它被放回处理队列当到达队列开头这个结果被返回给用户。
这个模型非常高效可扩展性非常强因为 webserver 一直接受请求而不等待任何读写操作。这也称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO
在事件驱动模型中会生成一个主循环来监听事件当检测到事件时触发回调函数。 整个事件驱动的流程就是这么实现的非常简洁。有点类似于观察者模式事件相当于一个主题(Subject)而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。
3.时间循环举例说明
Node.js 有多个内置的事件我们可以通过引入 events 模块并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件如下实例
// 引入 events 模块
var events require(events);
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter new events.EventEmitter();// 创建事件处理程序
var connectHandler function connected() {console.log(连接成功。);// 触发 data_received 事件 eventEmitter.emit(data_received);
}// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on(connection, connectHandler);// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on(data_received, function(){console.log(数据接收成功。);
});// 触发 connection 事件
eventEmitter.emit(connection);
console.log(程序执行完毕。);执行结果
$ node test_event.js
连接成功。
数据接收成功。
程序执行完毕。4.Node.js工作解析
当你运行一个 Node 应用程序时它会经历以下步骤
初始化Node.js 在启动应用程序之前进行初始化操作加载所需的模块和依赖项。执行顶层代码Node.js 开始执行应用程序的顶层代码包括变量声明、函数定义等同步操作。 下面是一个简单的例子
const http require(http);function onRequest(request, response) {response.writeHead(200, { Content-Type: text/plain });response.write(Hello, World!);response.end();
}const server http.createServer(onRequest);
server.listen(3000);
console.log(Server is running on port 3000);在这个例子中我们通过 http 模块创建了一个 HTTP 服务器并将其绑定到 3000 端口。当服务器收到请求时会调用 onRequest 函数处理请求并返回响应。
异步操作和回调函数Node.js 在执行顶层代码后处理应用程序中的异步操作。这包括处理网络请求、文件读写、数据库查询等。举个例子假设我们的应用程序要读取一个文件并将其中的内容打印到控制台
const fs require(fs);fs.readFile(data.txt, utf8, function (error, data) {if (error) {console.error(Error:, error);return;}console.log(File content:, data);
});在这个例子中我们使用 fs 模块异步地读取名为 data.txt 的文件。读取操作完成后调用回调函数来处理读取的文件内容。
事件循环Node.js 的事件循环在后台运行不断地检查事件队列并执行相应的回调函数。 如果我们将上述的 HTTP 服务器和文件读取的例子结合起来
const http require(http);
const fs require(fs);function onRequest(request, response) {fs.readFile(data.txt, utf8, function (error, data) {if (error) {response.writeHead(500, { Content-Type: text/plain });response.write(Internal Server Error);response.end();return;}response.writeHead(200, { Content-Type: text/plain });response.write(data);response.end();});
}const server http.createServer(onRequest);
server.listen(3000);
console.log(Server is running on port 3000);现在当收到 HTTP 请求时服务器会异步地读取文件并在读取完成后发送文件内容作为响应。
关闭应用程序当应用程序终止或手动关闭时Node.js 会执行一些清理操作并释放资源。 上述例子中的应用程序可以通过按下 CtrlC 组合键来关闭。 Node.js 的运行方式使它适用于处理高并发和实时应用程序因为它能够以非阻塞的方式处理异步操作提供高性能和可伸缩性。
