Node.js代码的执行原理

任何一个软件下载安装成功之后，其实只是一堆的机器码，存在我们的电脑的硬盘当中，也就是我们所能看到的一堆的exe文件，当然，有的软件比较大，可能会附带的有一堆的dll文件。

我们有两种方式执行这个软件：

大部分的软件，比如QQ、飞秋、chrome浏览器，我们双击就可以执行运行起来。

有一部分的软件，是需要在命令行里面运行的，比如我们的node.js。

当一个软件被执行的时候，我们的操作系统就会创建一个对应的进程，可以这么理解，进程就是活的软件。

进程与线程

计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂，时刻在运行，假定工厂的电力有限，一次只能供给一个车间使用。也就是说，一个车间开工的时候，其他车间都必须停工。背后的含义就是，单个CPU一次只能运行一个任务。进程就好比工厂的车间，它代表CPU所能处理的单个任务，任一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。一个车间里，可以有很多工人，他们协同完成一个任务。线程就好比车间里的工人，一个进程可以包括多个线程。车间的空间是工人共享的，比如许多房间是每个工人都可以进出的，这象征一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。可是，每间房间的大小不同，有些房间最多能容纳一个人，比如厕所，里面有人的时候，其他的人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这块内存。
一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁，先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去，这叫互斥锁。

为什么JavaScript是单线程的？

JavaScript语言的一大特点就是单线程，也就是说，同一个时间只能做一件事。那么，为什么JavaScript不能有多个线程呢？这样能提高效率啊。

JavaScript的单线程，与它的用途有关。作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。比如，假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准？

所以，为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript就是单线程，这已经成了这门语言的核心特征，将来也不会改变。

JavaScript是单线程的，虽然有worker、cluster等可以实现多线程，但是这些都是用来创建功能受限的线程，还是要受主线程的控制，所以，我们就认为JavaScript是单线程的。

另外，我们要明白，JavaScript是单线程的，不代表Node.js也是单线程的，Node.js运行了一个实例之后，是单进程多线程的，这里面，有一个线程负责V8引擎解析JavaScript,有的线程负责libuv,也就是我们理解的事件循环。

如何理解IO：

I代表的是input，输入：比如读一个文件、发起一个ajax请求数据
O代表的是output，输出：比如写文件

同步 vs 异步

像下面这种，不涉及到读写文件、网络请求的、定时器的，全部属于同步代码：

var a = 1;var b = 2;function fn(){}

像下面这种都是属于异步代码：

fs.readFile('./a.js',callback);
fs.writeFile('./b.js',callback);

包括我们在浏览器端看到的一堆的鼠标、键盘事件、ajax等。

Node.js里大部分的涉及异步的对象都是继承自event.eventEmitter事件对象

理解Node.js执行代码的机制

我们可以把Node.js进程想像成一个餐厅：

厨师代表的是JavaScript主线程，他不停的忙着把主线程上的同步代码执行下去，直到执行完为止。

//同步代码var a = 1;//同步代码var b = 2;//异步代码fs.readFile('./a.js',function(err,data){    if(err)throw data;
});//同步代码var c = 3;//异步代码setTimeout(function(){
},200);//同步代码console.log(a + b + c);//同步代码function fn(){    console.log('abc');
}//异步代码fs.writeFile('./b.js',myData,function(err){    if(err)throw err;
});

比如像上面的这样的代码，从上往下开始执行，遇到同步代码，直接交给厨师去完成，但遇到了异步的代码的时候，这时候先不执行，而是类似来了新客人一样，交给了我们的服务员，服务员就把这个客人点的菜登记在册，相当于把这个异步代码看成了一个事件，记录到了我们的事件队列当中。

当差不多的时候，同步代码全部执行完了，这时候，主线程就空闲下来了，这时候，会启动我们的事件循环线程，这个事件循环线程就会开始去查看服务员登记的有哪些客人点了菜，然后就会按先后的优先顺序，开始一个客人一个客人的炒他们的菜，也就是执行我们的那些异步代码，因为有很多的客人，每个客人的要求不太一样，就像我们的Node.js代码，有各种各样的异步，比如定时器、读文件、取文件、网络请求，所以Node.js专门有一堆的线程池，处理这些异步代码。

当线程池里的某个线程负责的异步执行完成了之后，相当于这个事件完成了，就会把这个事件对应的回调函数往主线程后面进行排队。

主线程上一旦有了新的要执行的代码，厨师一看有事情要做了，就开始工作了。

如果主线程上执行的回调函数对应的代码，又产生了新的异步代码，那又会登记到事件循环当中。

直到某时刻，事件队列里所有的事件被执行完毕，线程池慢慢的被清空了。

node.js就会调用process.exit()，操作系统销毁当前的这个node.js进程。

理解到上面基本就够了，下面再深入一步：

我们到了学习网络编程那一块的时候，我们知道，我们知道一个服务器容器的时候，除非我们主动的使用CTRL + C把当前的这个进程中止掉，否则会一直的等待客户端的连接并根据相应的路由进行相应的处理。

这个又怎么理解呢？

我们回忆一下我们jQuery里面学的API，事件监听有两种方式：

one 一次性监听

on 无限监听

我们可以这样理解：大部分的文件操作、ajax之类的，其实只需要做一次就会结束，不会再有第二次，他们就相当于one类型的事件模型。

但是如果涉及到网络编程像socket,http之类的，则相当于on无限监听。

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