异步I/O(一)
最后更新于：2022-04-02 05:32:02
## 前言
在web2.0的时候，其实前端就很熟悉异步编程了，只不过那时大家使用的是ajax（典型的网络请求）实现的，还有一些前端的事件机制（针对事件定义回调事件）。
但是在传统的高级编程中，异步编程很少被使用，因为大部分程序员不习惯异步编程来进行程序设计。而node是首个将异步作为主要编程方式和设计理念的编程语言。
与node事件驱动、异步io设计理念相近的是nginx，它具备向客户端管理连接的巨大能力，但是其底层还是受制于各种同步的编程方式。而node是全方面的，既可以作为服务端去处理客户端带来的大量并发请求，也能作为客户端去向网络中的各个应用进行并发请求。
## 为什么要异步
### 用户体验
最早的浏览器中js是单线程的，获取一个网络资源需要同步获取，如果有两个请求，时间消耗分别为M,N,那么同步请求的时间则为两者之和；而如果是异步，则是取较大者；另外一个明显的区别就是同步会阻塞ui渲染，而异步不会。
在大时代背景下，越来越多的微服务是分布的，而随着服务的增多这部分开销会线型增长，也意味着放大同步和异步的性能差异。在下面的表格中，我们列举了一些从cpu缓存到网络的数据访问所需要的开销作为对比。
| io类型 | 花费时间周期 |
| --- | --- |
| cpu一级缓存 | 3 |
| cpu二级缓存 |14 |
| 内存 | 250 |
| 硬盘 |41000000 |
| 网络 | 240000000 |
### 资源分配
场景：如果有若干不相干的任务需要完成，主要有两种方式：
1 单线程顺序执行
2 多线程并发完成
分析：针对两种的优缺点进行简要分析
| 实现方式 | 优点 |缺点 |其他 |
| --- | --- | --- | --- |
| 单线程顺序执行 | 符合编程思维 | 性能不好，任何一个任务慢会导致其他阻塞，在计算机中，io和cpu计算可以并行进行的，但同步编程中的io会让其他任务阻塞 | |
| 多线程并发 | 更好的利用cpu |面临锁、状态同步的问题 |前提是创建线程的开销远小于并行任务 |
为了弥补单线程无法利用多核cpu的缺点，node提供了类似web worker的子进程，子进程通过工作进程高效的利用cpu和io.
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