Review
- 2024-08-12 08:08
[!Summary]
一、Introduction #
The event loop is what allows Node.js to perform non-blocking I/O operations — despite the fact that a single JavaScript thread is used by default — by offloading operations to the system kernel whenever possible.
Since most modern kernels are multi-threaded, they can handle multiple operations executing in the background. When one of these operations completes, the kernel tells Node.js so that the appropriate callback may be added to the poll queue to eventually be executed.
A set of six phases that perform specific tasks.
Implemented by the C library libuv.
Keeps NodeJS running with non-blocking(asynchronous) operations.
Offloads long operations to the system kernal.
I/O operations.
DB connections.
Network operations.
Reactor Pattern #
Reactor 模式是一种用于处理并发 I/O 的设计模式。它特别适用于需要处理大量并发连接的场景，比如网络服务器。在 Reactor 模式中，有一个或多个反应器（Reactor）负责监听事件，当有事件发生时，反应器就会分发给相应的处理程序进行处理。
Reactor Pattern is an idea of non-blocking I/O operations in Node.js. This pattern provides a handler(in case of Node.js, a callback function) that is associated with each I/O operation. When an I/O request is generated, it is submitted to a demultiplexer.
This demultiplexer is a notification interface that is used to handle concurrency in non-blocking I/O mode and collects every request in form of an event and queues each event in a queue. Thus, the demultiplexer provides the Event Queue.
At the same time, there is an Event Loop which iterates over the items in the Event Queue. Every event has a callback function associated with it, and that callback function is invoked when the Event Loop iterates.
Reactor 模式的核心组件 #
- Reactor： 反应器是整个模式的核心，它负责监听事件，并将事件分发给对应的处理程序。
- Handle： Handle 代表一个事件源，比如一个 socket 连接。
- Handler： Handler 是一个回调函数，当对应的事件发生时，Reactor 会调用这个回调函数来处理事件。
Reactor 模式的运作流程 #
- 初始化： 创建 Reactor 对象，注册需要监听的事件和对应的 Handler。
- 事件分发： Reactor 进入事件循环，不断地检查是否有新的事件发生。
- 事件处理： 当有新的事件发生时，Reactor 将事件分发给对应的 Handler 进行处理。
- 异步处理： Handler 在处理事件时，通常会进行异步操作，比如发起 I/O 请求。
- 事件循环继续： 处理完事件后，Reactor 继续回到事件循环，监听新的事件
Reactor 模式的优点 #
- 高并发： Reactor 模式可以高效地处理大量的并发连接，因为每个连接都是异步处理的。
- 响应快： 由于采用了事件驱动的机制，Reactor 模式可以快速响应事件。
- 可扩展性： Reactor 模式易于扩展，可以添加新的事件和 Handler。
- 可复用性： Reactor 模式是一种通用的模式，可以应用于各种 I/O 密集型的场景。
Reactor 模式在 Node.js 中的应用 #
Node.js 的事件循环就是基于 Reactor Pattern 实现的。当我们使用 Node.js 开发服务器时，底层就是通过 Reactor Pattern 来处理大量的 HTTP 请求。
- 事件循环： Node.js 的事件循环就是一个 Reactor，它不断地监听事件，并将事件分发给对应的回调函数。
- 异步 I/O： Node.js 的异步 I/O 操作也是基于 Reactor 模式实现的，比如读取文件、网络请求等。