1、简介

本概述介绍了Node.js中阻塞和非阻塞调用之间的区别。本概述将参考事件循环和libuv，但不需要事先了解这些主题。假设读者对JavaScript语言和Node.js回调模式有基本的理解。

“I/O”主要指与libuv支持的系统磁盘和网络的交互。

2、阻塞

阻塞是指Node.js进程中额外JavaScript的执行必须等待非JavaScript操作完成。发生这种情况是因为在发生阻塞操作时，事件循环无法继续运行JavaScript。

在Node.js中，由于CPU密集型，而不是等待非JavaScript操作（如I/O），而表现出较差性能的JavaScript通常不被称为阻塞。Node.js标准库中使用libuv的同步方法是最常用的阻塞操作。原生模块也可能具有阻塞方法。

Node.js标准库中的所有I/O方法都提供非阻塞的异步版本，并接受回调函数。有些方法也有阻塞的对应方法，它们的名称以Sync结尾。

3、对比代码

阻塞方法同步执行，非阻塞方法异步执行。

以文件系统模块为例，这是一个同步文件读取：

1. const fs = require('fs');
2. const data = fs.readFileSync('/file.md'); // blocks here until file is read

一个异步示例：

1. const fs = require('fs'); 
2. fs.readFile('/file.md', (err, data) => { 
3.  if (err) throw err; 
4. });

第一个例子看起来比第二个简单，但缺点是第二行会阻止任何附加JavaScript的执行，直到整个文件被读取。请注意，在同步版本中，如果抛出错误，则需要捕获错误，否则进程将崩溃。在异步版本中，由作者决定是否应该抛出错误。

我们稍微扩展一下我们的示例：

1. const fs = require('fs');
2. const data = fs.readFileSync('/file.md'); // blocks here until file is read
3. console.log(data);
4. moreWork(); // will run after console.log

一个类似但不等价的异步示例：

1. const fs = require('fs');
2. fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
3. if (err) throw err;
4. console.log(data);
5. });
6. moreWork(); // will run before console.log

在上面的第一个例子中，console.log将在moreWork（）之前调用。在第二个例子中，fs.readFile（）是非阻塞的，因此JavaScript可以继续执行，并将首先调用moreWork（）。在不等待文件读取完成的情况下运行moreWork（）的能力是实现更高吞吐量的关键设计选择。

4、并发性和吞吐量

Node.js中的JavaScript执行是单线程的，因此并发是指事件循环在完成其他工作后执行JavaScript回调函数的能力。任何期望以并发方式运行的代码都必须允许事件循环在非JavaScript操作（如I/O）发生时继续运行。

作为一个例子，让我们考虑这样一种情况，即对web服务器的每个请求需要50毫秒才能完成，其中45毫秒是可以异步完成的数据库I/O。选择非阻塞异步操作可以为每个请求释放45ms的时间来处理其他请求。仅仅通过选择使用非阻塞方法而不是阻塞方法，这在容量上是一个显著的差异。

事件循环不同于许多其他语言中的模型，在这些语言中可以创建额外的线程来处理并发工作。

5、混合阻塞和非阻塞代码

在处理I/O时，应该避免一些方式。让我们看一个例子：

1. const fs = require('fs');
2. fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
3. if (err) throw err;
4. console.log(data);
5. });
6. fs.unlinkSync('/file.md');

在上面的例子中，fs.unlinkSync（）可能在fs.readFile（）之前运行，这将在实际读取file.md之前删除它。

更好的方法是，它完全不阻塞，并保证以正确的顺序执行：

1. const fs = require('fs');
2. fs.readFile('/file.md', (readFileErr, data) => {
3. if (readFileErr) throw readFileErr;
4. console.log(data);
5.   fs.unlink('/file.md', unlinkErr => {
6.  if (unlinkErr) throw unlinkErr;
7.   });
8. });

上面在fs.readFile（）的回调中放置了对fs.unlink（）的非阻塞调用，这保证了操作的正确顺序。