异步编程如何在单线程编程模型中工作？

Question

我正在查看node.js的详细信息并了解到，它支持异步编程，但实质上它提供了单线程模型。

在这种情况下如何处理异步编程？是否像运行时本身创建和管理线程，但程序员无法显式创建线程？如果有人可以指点我一些资源来了解这一点，那就太好了。

Answer 1

现在跟我说吧：异步编程并不一定意味着多线程。

Javascript是一个单线程运行时 - 你根本无法在JS中创建新线程，因为语言/运行时不支持它。

弗兰克说的正确（虽然很迟钝）英文：有一个主事件循环可以处理事情进入你的应用程序。因此，“处理此HTTP请求”将被添加到事件队列中，然后在适当时由事件循环处理。

当您调用异步操作（例如，mysql数据库查询）时，node.js会向mysql发送“嘿，执行此查询”。由于此查询将花费一些时间（毫秒），node.js使用MySQL异步库执行查询 - 返回事件循环并在等待mysql返回给我们时执行其他 。就像处理HTTP请求一样。

编辑：相比之下，node.js 可以只是等待（无所事事）让mysql回到它。这称为同步调用。想象一下一家餐馆，你的服务员把你的订单提交给厨师，然后坐下来，在厨师做饭的时候揉捏他/她的拇指。在餐馆中，就像在node.js程序中一样，这种行为是愚蠢的 - 你有其他顾客，他们很饿，需要服务。因此，您希望尽可能保持异步，以确保一个服务员（或node.js进程）为尽可能多的人服务。

完成修改

Node.js使用C库与mysql进行通信，因此从技术上讲，这些C库可能会产生线程，但在Javascript中你无法对线程做任何事情。

Answer 2

Ryan说得最好：sync / async与单/多线程正交。对于单线程和多线程情况，有一个主事件循环使用Reactor Pattern调用已注册的回调。对于单线程情况，在主线程上顺序调用回调。对于多线程情况，它们在不同的线程上调用（通常使用线程池）。这实际上是一个争论的问题：如果所有请求都需要同步访问单个数据结构（比如订阅者列表），那么拥有多个线程的好处可能会减少。这是依赖于问题的。

就实现而言，如果框架是单线程的，那么很可能使用poll/select系统调用，即OS正在触发异步事件。

Answer 3

要重述服务生/厨师的比喻：

您的程序是一个服务员（“ you”），而JavaScript运行时是一个厨房，厨房里到处都是厨师，可以做您要的事情。

服务员和厨房之间的接口由队列来协调，因此在容量过大的情况下请求不会丢失。

因此，您的程序被分配了一个执行线程。您一次只能等待一张桌子。每次您要卸载一些工作时（例如制作食物/发出网络请求），您都要跑到厨房并将订单钉在板子（队列）上，以供厨师（运行时）在有空余时取用。当订单准备好时，厨师会通知您（他们会给您回电）。同时，您要等待另一张桌子（您没有被厨房挡住）。

因此，已接受的答案具有误导性。 JavaScript运行时在定义上是多线程的，因为I / O不会阻止您的JavaScript程序。作为服务生，您可以在厨房做饭的同时继续为客户提供服务。这涉及至少两个执行线程。现实情况是，运行时将在后台维护多个执行线程，以便有效地直接服务与您的脚本相对应的单个线程。

根据设计，只有一个执行线程分配给JavaScript程序的同步运行。这是一件好事，因为它使您的程序更容易推理，而不必自己处理多个执行线程。不用担心：尽管如此，您的JavaScript程序仍然会变得非常复杂！