Node.js中的示例分析

小編給大家分享一下Node.js中的示例分析，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

Node.js 的非阻塞 I/O

• I/O 即 Input/Output，一個系統(tǒng)的輸入和輸出。

• 阻塞 I/O 和非阻塞 I/O 的區(qū)別就在于系統(tǒng)接收輸入再到輸出期間，能不能接收其他輸入。

以點菜吃飯為例子：去飯?zhí)命c菜吃飯需要排隊等待，在這個過程中，阿姨每次只能接待一個人，“點菜-阿姨抖勺裝菜-把飯菜給到你”這個過程中阿姨并不能接收其他人的點菜，這個就是阻塞 I/O；而去餐館點菜吃飯，去到餐館就可以跟服務員你要吃番茄炒蛋，服務員記下來之后交給后廚，這時候來了另一桌人就把服務員招呼過去說想吃小龍蝦，也就是說，在把菜給你上上來之前服務員接收了其他人的點菜，那這個就是非阻塞型 I/O。

理解非阻塞 I/O 的要點在于

• 確定一個進行 Input/Output 的系統(tǒng)。

• 思考在 I/O 過程中，能不能進行其他 I/O。

那在點菜吃飯這個例子中，一個進行 Input/Output 的系統(tǒng)就是點餐-后廚（阿姨）處理-上菜這樣一個能讓你吃上飯的系統(tǒng)；點餐就是 Input，上菜就是 Output，在這個例子中判斷兩者是非阻塞型還是阻塞型的關(guān)鍵就在于在點菜上菜這個過程中能不能接受其它的點菜上菜。就好比你點了個佛跳墻，等上菜可能就要好久了，然后來的人都是點一些簡單的菜品，一分鐘炒一份炒粉的那種，可能就是來來回回幾波人之后都還沒能給你上菜。

而 Node.js 它是用來操縱計算機的，一些如讀取文件之類的操作是非常耗時的，要是不能進行其它的 I/O，那么處理效率就很會很低了，這也是 Node.js 是非阻塞型 I/O 的一個原因。

Node.js 的事件循環(huán)

Node.js 啟動的時候會初始化由 libuv 提供的事件循環(huán)，每次的事件循環(huán)都包含6個階段，這6個階段會在每一次的事件循環(huán)當中按照下圖當中的順序反復執(zhí)行，如下圖：

• timers 階段：這個階段執(zhí)行 timer（setTimeout、setInterval）的回調(diào)

• I/O callbacks 階段 ：處理一些上一輪循環(huán)中的少數(shù)未執(zhí)行的 I/O 回調(diào)

• idle，prepare 階段 ：僅 Node 內(nèi)部使用

• poll 階段 ：獲取新的 I/O 事件, 適當?shù)臈l件下 Node 將阻塞在這里

• check 階段 ：執(zhí)行 setImmediate() 的回調(diào)

• close callbacks 階段：執(zhí)行 socket 的 close 事件回調(diào)

每個階段都有一個先入先出的（FIFO）的用于執(zhí)行回調(diào)的隊列，事件循環(huán)運行到每個階段，都會從對應的回調(diào)隊列中取出回調(diào)函數(shù)去執(zhí)行，直到隊列當中的內(nèi)容耗盡，或者執(zhí)行的回調(diào)數(shù)量達到了最大。

然后事件循環(huán)就會進入下一個階段，然后又從下一個階段對應的隊列中取出回調(diào)函數(shù)執(zhí)行，這樣反復直到事件循環(huán)的最后一個階段。而事件循環(huán)也會一個一個按照循環(huán)執(zhí)行，直到進程結(jié)束。

事件循環(huán)當中的6個宏隊列和微隊列的關(guān)系如下：微隊列（microtask）在事件循環(huán)的各個階段之間執(zhí)行，或者說在事件循環(huán)的各個階段對應的宏隊列（macrotask）之間執(zhí)行。

這里有一個特別容易混淆的版本改變：

• 如果是 Node10 及其之前版本：宏隊列當中的有幾個宏任務，是要等到宏隊列當中的所有宏任務全部執(zhí)行完畢才會去執(zhí)行微隊列當中的微任務

• 如果是 Node11 及之后版本：一旦執(zhí)行一個階段里對應宏隊列當中的一個宏任務(setTimeout，setInterval 和 setImmediate 三者其中之一，不包括I/O)就立刻執(zhí)行微任務隊列，執(zhí)行完微隊列當中的所有微任務再回到剛才的宏隊列執(zhí)行下一個宏任務。這就跟瀏覽器端運行一致了。

Node.js 異步編程 - callback

• 回調(diào)函數(shù)格式規(guī)范

• error-first callback

• node-style callback

• 第一個參數(shù)是 error，后面的參數(shù)才是結(jié)果。

// 第一個參數(shù)是錯誤捕獲
interview(function (err, res) {
  if (err) {
    console.log('cry')
    return;
  }
  console.log('smile')
})
function interview(callback) {
  setTimeout(() => {
    if (Math.random() > 0.2) {
      callback(null, 'success')
    } else {
      callback(new Error('fail'))
    }
  }, 500)
}

異步流程控制：回調(diào)地獄、異步并發(fā)等問題

• npm：async.js；可以通過 async.js 來控制異步流程

• thunk：一種編程方式

Node.js 異步編程 – Promise

• 可以通過字面意思理解，Promise 是承諾的意思；當前事件循環(huán)得不到的結(jié)果，但未來的事件循環(huán)會給到你結(jié)果

• 它是一個狀態(tài)機，狀態(tài)一旦確定為 resolved 或 rejected 就不會改變

• pending：初始狀態(tài)，還沒得到結(jié)果的狀態(tài)

• fulfilled / resolved：成功狀態(tài)

• rejected：失敗狀態(tài)

鏈式調(diào)用：.then 和 .catch

• resolved 狀態(tài)的 Promise 會回調(diào)后面的第一個 .then

• rejected 狀態(tài)的 Promise 會回調(diào)后面的第一個 .catch

• 任何一個 rejected 狀態(tài)且后面沒有 .catch 的 Promise，都會造成瀏覽器/ Node 環(huán)境的全局錯誤

// promise的狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及通過then獲取內(nèi)容
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(function () {
    resolve(3);
    // reject(new Error(4))
  }, 500)
})

promise.then(function (result) {
  console.log(result)
}).catch(function (err) {
  console.log(err)
})

setTimeout(() => {
  console.log(promise)
}, 800)

執(zhí)行 then 和 catch 會返回一個新 Promise，該 Promise 最終狀態(tài)根據(jù) then 和 catch 的回調(diào)函數(shù)的執(zhí)行結(jié)果決定

• 如果回調(diào)函數(shù)最終是 throw，該 Promise 是 rejected 狀態(tài)

• 如果回調(diào)函數(shù)最終是 return，該 Promise 是 resolved 狀態(tài)

• 但如果回調(diào)函數(shù)最終 return 了一個 Promise ，該 Promise 會和回調(diào)函數(shù) return 的 Promise 狀態(tài)保持一致

Node.js 異步編程 – async/await

• async function 是 Promise 的語法糖封裝

• 異步編程的終極方案 – 以同步的方式寫異步

• await 關(guān)鍵字可以“暫?！?async function 的執(zhí)行

• await 關(guān)鍵字可以以同步的寫法獲取 Promise 的執(zhí)行結(jié)果

• try-catch 可以獲取 await 所得到的錯誤

(async function () {
  await findJob()
  console.log('trip')
})()

async function findJob() {
  try {
    // 進行三輪面試
    await interview(1);
    await interview(2);
    await interview(3);
    console.log('smile')
  } catch (e) {
    console.log('cry at ' + e.round)
  }
}

// 進行第round輪面試
function interview(round) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      if (Math.random() < 0.2) {
        const error = new Error('failed');
        error.round = round;
        reject(error);
      } else {
        resolve('success');
      }
    }, 500)
  })
}

這是一個穿越事件循環(huán)存在的 function。

總結(jié)

• 理解非阻塞 I/O 主要在于確定一個進行 I/O 的系統(tǒng)，然后思考判斷能不能進行其它 I/O。

• Node.js 的事件循環(huán)在 Node11 版本及之后是和瀏覽器的事件循環(huán)運行一致的，要注意區(qū)分。

• Node.js 異步編程的規(guī)范是第一個參數(shù)是 error，后面的才是結(jié)果。

• Promise是一個狀態(tài)機，初始狀態(tài)為 pending，一旦確定狀態(tài)為 resolved 或 rejected 就不會改變，可以通過 .then 和 .catch 進行鏈式調(diào)用。

• async/await 以同步的方式寫異步，是異步編程的終極解決方案。

以上是“Node.js中的示例分析”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！