单线程

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我们都知道 nodejs 是使用 js 语言，然后去快速的实现一个高效可伸缩的高性能 web 服务，但是在我们的认知当中，常见的 web 服务都是由多线程或者说多进程来实现的，那单线程的操作是如何来支持高并发的呢，以及 node js 的单线程，它是否是存在着一些缺点，那下面的话我们就具体的来去说一说。

在 nodejs 的底层，通过异步 io、事件循环，然后再去加上事件驱动的架构，去通过回调通知的方式来实现非阻塞的调用，以做到并发，具体的表现就是程序代码当中如果存在多个请求的时候，是无需阻塞的，那他会由上向下去执行，然后去等待 libuv 库完成工作之后，再按照顺序来通知相应的事件回调去触发执行就可以了，那这样的话单线程也就完成了多线程的工作。

nodejs 的单线程，它其实指的是主线程是单线程的，而不是说 nodejs 只有单线程，或者说 nodejs 只能去做单线程，因为我们都知道 nodejs 平台下的 js 代码，它最终都是由 v8 来执行的，而在 v8 当中是只有一个主线程来执行我们的代码，所以这也就是我们平日里所说的单线程，但是在 libuv 库当中，它是存在着一个线程池的，就像我们图中的右侧所看到的部分。

默认的情况下，它的里边是会有四个线程，我们可以去将 nodejs 程序的异步请求，先分为网络 io 和非网络 io 以及非 io 的这样一些异步操作，针对于网络 io 操作来说，libuv 库就会去调用当前平台相对应的 io 接口去进行处理，而另外的两种异步操作就会去使用线程池中的线程来完成处理，那当然如果说我们觉得这四个线程不够用的情况下，也可以去修改相应的默认配置，然后来增加默认的线程数，但是这个操作一般情况下我们是都不需要去执行的。

那说完了这些之后上述的这些内容就算是 nodejs 单线程的优点，因为我们可以看到使用单线程，它做到了之前多线程能够做到的事情，那这样一来也就提高了线程的安全，那同样也减少了线程间切换的时候，会存在的一些 cpu 开销和内存同步开销等这样的一些问题。

但是技术总归不是完美的，单线程同样也存在着它的一些劣势，例如说我们再去处理一些 cpu 密集型的任务时，那他就会去过多的占用 cpu，那这样一来后边的逻辑就必须等待了，而且单线程也无法去体现出多核 cpu 的优势，当然这些问题在 node 的后续的版本当中，也都给出了一些解决方案，比如说 cluster 集群。

接下来我们就可以先去通过一段代码，来演示一下单线程在处理 cpu 密集型问题时，所存在的一些阻塞的现象。

const http = require('http')

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.end('server starting...')
})

server.listen(8080, () => {
  console.log('服务启动了')
})

我们先总结一下当前的逻辑，我们用 nodejs 里面一个内置的核心模块叫 http，然后通过现在 createServer 创建了一个服务，那就相当于在我们本地开启了一个服务，如果我们现在去运行这个 js，控制台会立马打印服务启动了，那我们这个服务就相当于是有了，然后紧接着我们就可以去使用浏览器来充当客户端，然后去访问我们 localhost:8080，那这时候就会在我们网页上帮我们显示出server starting...这样的一部分内容。

现在想要演示的是单线程在遇到一些 cpu 密集型，也就是我们一些计算型的耗时的操作的时候，我们对后续代码的一个影响，所以这个时候我们就想办法在前边去加上一些延迟，让我们的代码能够去进行休眠，所以这个时候我们就可以自己来添加一个自定义函数去完成。

// ...
function sleepTime(time) {
  const sleep = Date.now() + time * 1000
  while (Date.now() < sleep) {}
  return
}

sleepTime(4)

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.end('server starting...')
})

// ...

重新执行一下我们会发现控制台的打印的确是没有立即显示出来，然后等待了 4 秒钟后就显示打印了。

以上的这些就是关于 node js 单线程的一些特点的介绍，这里去总结一下。

第一就是 nodejs 虽然是单线程的机制，但是我们去使用它，然后再配合着异步 io 和事件循环，就可以去实现高并发的请求。

第二我们所说的 nodejs 是单线程的，它其实指的是我们运行 js 代码的主线程是单线程的，也就是说我们这个 v8 引擎里边，专门用来去执行我们的这个 js 代码的那个部分，它是单线程的，但是在 libuv 库里边，它是存在着一个存放多个线程的线程池的。

第三点就是 nodejs 的单线程，也决定了它是不太适合去处理一些 cpu 密集型任务的，比如说这个 cpu 密集型，最常见的就是计算，我们在这里边，假如说有一段代码是经常占用着我们这个 cpu 的，那这个时候你会发现后续的代码是没有办法去执行的。

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