Node.js入门到精通（6）异步IO

    Node.js最大的特点就是异步式I/O(或者非阻塞I/O)与事件紧密结合的编程模式。这种模式与传统的同步式I/O线性的编程思路有很大的不同，因为控制流很大程度上要靠事件和回调函数来组织，一个逻辑要拆分为若干个单元。

同步式I/O

    线程在执行中如果遇到磁盘读写或网络通信(统称为I/O操作)，通常要耗费较长的时间，这时操作系统会剥夺这个线程的CPU控制权，使其暂停执行，同时将资源让给其他的工作线程，这种线程调度方式称为阻塞。当I/O操作完毕时，操作系统将这个线程的阻塞状态解除，恢复其对CPU的控制权，令其继续执行。这种I/O模式就是通常的同步式I/O （阻塞式I/O ）。

一个线程只能处理一项任务，要想提高吞吐量必须通过多线程
多线程往往能提高系统吞吐量，可以让CPU资源不被阻塞中的线程浪费

异步式I/O

    异步式I/O（非阻塞式I/O ）则针对所有I/O操作不采用阻塞的策略。当线程遇到I/O操作时，不会以阻塞的方式等待I/O操作的完成或数据的返回，而只是将I/O请求发送给操作系统，继续执行下一条语句。当操作系统完成I/O操作时，以事件的形式通知执行I/O操作的线程，线程会在特定时候处理这个事件。为了处理异步 I/O，线程必须有事件循环，不断地检查有没有未处理的事件，依次予以处理。

一个线程永远在执行计算操作，这个线程所使用的CPU核心利用率永远是100%
线程不会被I/O阻塞，永远在利用CPU

    假设我们有一项工作，可以分为两个计算部分和一个I/O部分，I/O部分占的时间比计算多得多(通常都是这样)。如果我们使用阻塞I/O，那么要想获得高并发就必须开启多个线程。而使用异步式I/O时，单线程即可胜任。



多线程同步式I/O



单线程异步式I/O

    单线程事件驱动的异步式I/O比传统的多线程阻塞式I/O究竟好在哪里呢?简而言之，异步式I/O就是少了多线程的开销。对操作系统来说，创建一个线程的代价是十分昂贵的，需要给它分配内存、列入调度，同时在线程切换的时候还要执行内存换页，CPU的缓存被清空，切换回来的时候还要重新从内存中读取信息，破坏了数据的局部性。