当前位置: 首页>NodeJS>一个前端工程师眼里的NodeJS

一个前端工程师眼里的NodeJS

时间:2015-06-28 15:15 来源:网络整理 作者:KKWL 点击:
JavaScript单线程的误解 在我接触JavaScript(无论浏览器还是NodeJS)的时间里,总是遇到有朋友有多线程的需求。而在NodeJS方面,有朋友甚至直接说到,NodeJS是单线程的,无法很好的利用多

  JavaScript单线程的误解

  在我接触JavaScript(无论浏览器还是NodeJS)的时间里,总是遇到有朋友有多线程的需求。而在NodeJS方面,有朋友甚至直接说到,NodeJS是单线程的,无法很好的利用多核CPU。

  诚然,在前端的浏览器中,由于前端的JavaScript与UI占据同一线程,执行JavaScript确实为UI响应造成了一定程度上的麻烦。但是,除非用到超大的循环语句执行JavaScript,或是用阻塞式的Ajax,或是太过频繁的定时器执行外,JavaScript并没有给前端应用带来明显的问题,所以也很少有朋友抱怨JavaScript是单线程而不能很好利用多核CPU的问题,因为没有因此出现性能瓶颈。

  但是,我们可以用Ajax和Web Worker回应这个误解。当Ajax请求发送之后,除非是同步请求,否则其余的JavaScript代码会很快被执行到。在Ajax发送完成,直到接收到响应的这段时间里,这个网络请求并不会阻塞JavaScript的执行,而网络请求已经发生,这是必然的事。那么,答案就很明显了,JavaScript确实是执行在单线程上的,但是,整个Web应用执行的宿主(浏览器)并非以单线程的方式在执行。而Web Worker的诞生,就是直接为了解决JavaScript与UI占用同一线程造成的UI响应问题的,它能新开一条线程去执行JavaScript。

  同理,NodeJS中的JavaScript也确实是在单线程上执行,但是作为宿主的NodeJS,它本身并非是单线程的,NodeJS在I/O方面又动用到一小部分额外的线程协助实现异步。程序员没有机会直接创建线程,这也是有的同学想当然的认为NodeJS的单线程无法很好的利用多核CPU的原因,他们甚至会说,难以想象由多人一起协作开发一个单线程的程序。

  NodeJS封装了内部的异步实现后,导致程序员无法直接操作线程,也就造成所有的业务逻辑运算都会丢到JavaScript的执行线程上,这也就意味着,在高并发请求的时候,I/O的问题是很好的解决了,但是所有的业务逻辑运算积少成多地都运行在JavaScript线程上,形成了一条拥挤的JavaScript运算线程。NodeJS的弱点在这个时候会暴露出来,单线程执行运算形成的瓶颈,拖慢了I/O的效率。这大概可以算得上是密集运算情况下无法很好利用多核CPU的缺点。这条拥挤的JavaScript线程,给I/O形成了性能上限。

  但是,事情又并非绝对的。回到前端浏览器中,为了解决线程拥挤的情况,Web Worker应运而生。而同样,Node也提供了child_process.fork来创建Node的子进程。在一个Node进程就能很好的解决密集I/O的情况下,fork出来的其余Node子进程可以当作常驻服务来解决运算阻塞的问题(将运算分发到多个Node子进程中上去,与Apache创建多个子进程类似)。当然child_process/Web Worker的机制永远只能解决单台机器的问题,大的Web应用是不可能一台服务器就能完成所有的请求服务的。拜NodeJS在I/O上的优势,跨OS的多Node之间通信的是不算什么问题的。解决NodeJS的运算密集问题的答案其实也是非常简单的,就是将运算分发到多个CPU上。请参考文章后的multi-node的性能测试,可以看到在多Node进程的情景下,响应请求的速度被大幅度提高。

  在文章的写作中,Node最新发布的0.5.10版本新增了cluster启动参数。参数的使用方式如下:

node cluster server.js

  启动Node的时候,在附加了该参数的情况下,Node会检测机器上的CPU数量来决定启动多少进程实例,这些实例会自动共享相同的侦听端口。详情请参阅官方文档。在之前的解决运算密集问题中,工程师需要multi-node这样的库或者其他方案去手动分发请求,在cluster参数的支持下,可以释放掉工程师在解决此问题上的大部分精力。

  事件式编程

  延续上一节的讨论。我们知道NodeJS/JavaScript具有异步的特性,从NodeJS的API设计中可以看出来,任何涉及I/O的操作,几乎都被设计成事件回调的形式,且大多数的类都继承自EventEmitter。这么做的好处有两个,一个是充分利用无阻塞I/O的特性,提高性能;另一个好处则是封装了底层的线程细节,通过事件消息留出业务的关注点给编程者,从而不用关注多线程编程里牵扯到的诸多技术细节。

  从现实的角度而言,事件式编程也更贴合现实。举一个业务场景为例:家庭主妇在家中准备中餐,她需要完成两道菜,一道拌黄瓜,一道西红柿蛋汤。以PHP为例,家庭主妇会先做完拌黄瓜,接着完成西红柿蛋汤,是以顺序/串行执行的。但是现在突然出了一点意外,凉拌黄瓜需要的酱油用光了,需要她儿子出门帮她买酱油回来。那么PHP家庭主妇在叫她儿子出门打酱油的这段时间都是属于等待状态的,直到酱油买回来,才会继续下一道菜的制作。那么,在NodeJS的家庭主妇又会是怎样一个场景呢,很明显,在等待儿子打酱油回来的时间里,她可以暂停凉拌黄瓜的制作,而直接进行西红柿蛋汤的过程,儿子打完酱油回来,继续完成她的凉拌黄瓜。没有浪费掉等待的时间。实例伪代码如下:

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------