到底什么是壅闭(Blocking)与非壅闭(Non-Blocking)？

访客4年前 (2021-02-11)黑客文章938

这篇博客将先容Node.js的壅闭(Blocking)与非壅闭(Non-Blocking)。我会提到Event Loop与libuv，然则不领会它们也不会影响阅读。读者只需要有一定的JavaScript基础，明白Node.js的回调函数(callback pattern)就可以了。

博客中提到了许多次I/O，它主要指的是使用libuv与系统的磁盘与 *** 举行交互。

壅闭（Blocking）

壅闭指的是一部分Node.js代码需要等到一些非Node.js代码执行完成之后才气继续执行。这是由于当壅闭发生时，Event Loop无法继续执行。

对于Node.js来说，由于CPU麋集的操作导致代码性能很差时，不能称为壅闭。当需要守候非Node.js代码执行时，才气称为壅闭。Node.js中依赖于libuv的同步方式(以Sync末端)导致壅闭，是最常见的情形。固然，一些不依赖于libuv的原生Node.js方式有些也能导致壅闭。

Node.js中所有与I/O相关的方式都提供了异步版本，它们是非壅闭的，可以指定回调函数，例如fs.readFile。其中一些方式也有对应的壅闭版本，它们的函数名以Sync末端，例如fs.readFileSync。

代码示例

壅闭的方式是同步执行的，而非壅闭的方式是异步执行。

以读文件为例，下面是同步执行的代码：

const fs = require('fs');
const data = fs.readFileSync('/file.md'); // 文件读取完成之前，代码会壅闭，不会执行后面的代码
console.log("Hello, Fundebug!"); // 文件读取完成之后才会打印

对应的异步代码如下：

const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
  if (err) throw err;
}); // 代码不会由于读文件壅闭，会继续执行后面的代码
console.log("Hello, Fundebug!"); // 文件读完之前就会打印

之一个示例代码看起来要简朴许多，然则它的瑕玷是会壅闭代码执行，后面的代码需要等到整个文件读取完成之后才气继续执行。

在同步代码中，若是读取文件出错了，则错误需要使用try...catch处置，否则历程会溃逃。对于异步代码，是否处置回调函数的错误则取决于开发者。

我们可以将示例代码稍微修改一下，下面是同步代码：

const fs = require('fs');
const data = fs.readFileSync('/file.md'); 
console.log(data);
moreWork(); // console.log之后再执行

异步代码如下：

const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});
moreWork(); // 先于console.log执行

在之一个示例中，console.log将会先于moreWork()执行。在第二个示例中，由于fs.readFile()是非壅闭的，代码可以继续执行，因此moreWork()会先于console.log执行。 moreWork()不用守候读取整个文件，可以继续执行，这是Node.js可以增添吞吐量的要害。

并发与吞吐量

Node.js中 *** 代码执行是单线程的，因此并发指的是Event Loop可以在执行其他代码之后再去执行回调函数。若是希望代码可以并发执行，则所有非JavaScript代码好比I/O执行时，必须保证Event Loop继续运行。

举个例子，假设Web服务器的每个请求需要50ms完成，其中45ms是数据库的I/O操作。若是使用非壅闭的异步方式执行数据库I/O的话，则可以节约45ms来处置其他请求，这可以极大地提高系统的吞吐量。

Event Loop这种方式与其他许多语言都不一样，通常它们会建立新的线程来处置并发。

混用壅闭与非壅闭代码会出问题

当我们处置I/O时，应该制止以下代码：

const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});
fs.unlinkSync('/file.md');

上面的示例中，fs.unlinkSync()很可能在fs.readFile()之前执行，也就是说，我们在读取file.md之前，这个文件就已经被删掉了。

为了制止这种情形，我们应该是要非壅闭方式，来保证它们根据准确的顺序执行。

const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (readFileErr, data) => {
  if (readFileErr) throw readFileErr;
  console.log(data);
  fs.unlink('/file.md', (unlinkErr) => {
    if (unlinkErr) throw unlinkErr;
  });
});

上面的示例中，我们把非壅闭的fs.unlink()放在fs.readFile()的回调函数中。