深入浅出node.js：3 异步I/O

   Web 2.0中的AJAX

   异步早就在OS的中，通过信号量、消息等方式。意外的是，编程语言中不多见，主要原因是程序员不太适合通过异步来进行程序设计。

   PHP屏蔽了异步，优点十分明显，利于编写业务逻辑；缺点是在复杂的网络中阻塞导致无法更好地并发。

3.1 为什么要异步I/O

    用户体验：消除UI阻塞的现象

    资源分配：利用单线程，远离多线程死锁、状态同步等问题；利用异步IO，让单线程远离阻塞，以更好地使用CPU。

3.2 异步IO实现现状

     轮询技术主要有以下：

     read：重复调用来检查IO的状态
     select：对文件描述符上的事件状态来进行判断。采用一个1024长度的数组来存储状态，所以它最多可以同时检查1024个文件描述符。
     poll：较select有所改进，采用链表的方式和避免不需要的检查，性能还是低
     epoll：Linux下效率最高的I/O事件通知机制，如果没有检查到I/O事件，将会进行休眠，直到事件发生将它唤醒。而不是遍历查询，不会浪费CPU
     kqueue：仅在FreeBSD系统

     轮询技术满足了非阻塞IO确保获取完整数据的需求，但对于应用程序而言，仍然只能算是一种同步。

     理想的非阻塞异步I/O：

     现实的异步I/O：glibc中的AIO是典型的线程池模拟异步I/O。libev的作者重新实现了一个异步I/O的库：libeio，实质上是采用线程池与阻塞I/O模拟异步I/O。最初Node采用它，v0.9.3中自行实现。

3.3 Node的异步I/O

     1、事件循环：while(true)的循环，每执行一次循环体的过程称为Tick，查看是否有事件待处理。

     2、观察者：判断是否有事件需要处理？

     3、请求对象：

     4、执行回调：

3.4 非I/O的异步API

      1、定时器：     

3.5 事件驱动与高性能服务器

      通过主循环加事件触发的方式来运行程序


   

    几种经典的服务器模型：

同步式：一次只能处理一个请求，并且其余请求都处于等待状态
每进程/每请求：为每个请求启动一个进程，这样可以处理多个请求，但是它不具备扩展性，因为系统资源只有那么多。
每线程/每请求：为每个请求启动一个线程来处理。尽管线程比进程要轻量，但是由于每个线程都占用一定内存，当大并发请求到来时，内存将会很快用光，导致服务器缓慢。

     而Node通过事件驱动的方式处理请求，无须为每个请求创建额外的对应线程，可以省掉创建线程和销毁线程的开销，同时操作系统在调度任务时因为线程较少，上下文切换的代价很低。这使得服务器能够有条不紊地处理请求，即使在大量链接的情况下，也不受线程上下文切换开销的影响，这是Node高性能的一个原因。

      知名服务器Nginx，也摒弃了多线程的方式，采用了和Node相同的事件驱动。如今，Nginx大有取代Apache之势。Node具有与Nginx相同的特性，不同之处在于Nginx采用纯C写成，性能较高，但是它仅适合于做Web服务器，用于反向代理或负载均衡等服务，在处理具体业务方面较为欠缺。Node则是一套高性能的平台，可以利用它构建与Nginx相同的功能，也可以处理各种具体业务，而且与背后的网络保存异步畅通。两者相比，Node没有Nginx在Web服务器方面那么专业，但场景更大，自身性能也不错。在实际项目中，我们可以结合它们各自优点，以达到应用的最优性能。