Node.js中的异步到底是个啥？

Node.js 事件循环

Node.js是单进程单线程应用程序，但是因为是V8引擎（from google，性能非常高）提供的异步执行回调接口，通过这些接口，可以处理大量的并发。

Node.js 几乎每一个API都支持回调函数。

Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中的观察者模式实现。

Node.js 单线程类似进去一个while（true）的事件循环，直到没有事件观察者退出，每一个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生，就调用该回调参数。

通俗的，就把每一个事件想象成一个一个先后启动windows后台程序（内存条很大，可以同时运行多个程序），比如浏览器，qq，微信，LOL，所不同的是，我们这里假象这些程序都会在运行不等时长后自动退出，并且在退出的瞬间，还会弹出提示。 那么做一下设想：

//依次启动 :
1.浏览器，
2.qq，
3.微信，
4.LOL

//运行时长：
浏览器(15s)，
qq(5s)，
微信(9s)，
LOL(1s)

//退出提示：
1. 退出 LOL，
2. 退出qq，
3. 退出微信，
4. 退出浏览器，

以上过程，是异步的执行过程，我们可以把异步执行理解为多开后台，可以同时执行程序（内存条大），那么总共耗时15秒。 如果不是异步的话，那么就会产生阻塞，也就是会按照执行顺序一个个执行，上一个执行完毕，才执行下一个，相当于电脑的后台只能同一时间跑一个程序（内存小到爆炸的破电脑），那么阻塞执行的时长就会是：15s + 5s + 9s + 1s = 30s。

下图作为参考：

Node.js 回调函数

在Node.js中，由于JavaScript的语言特性，所以实现异步编程的直接体现就是回调。

但是，并不能说使用了回调之后程序就异步化了。回调函数在完成任务后就会被回调，Node使用了大量的回调函数，Node所有的API都支持回调函数。

回调有什么作用？有什么需求？或者说有什么好处呢？

通过回调函数，我们可以一边读取文件，一边执行其他的命令，在文件读取完成之后，我们将文件内容作为回调函数的参数返回。这样在执行代码的时候，就不会存在阻塞，或者等待文件I/O操作。这就大大提高了Node.js的性能。可以处理大量的并发请求。

一段经典的阻塞与非阻塞代码实例：

创建一个text文件，我们尝试用回调和不使用回调读取它。

阻塞：

js

var fs = require('fs');
var data = fs.readFileSync('hello.txt');

console.log(data.toString());
console.log('done');

bash

我是中国人
“I'm from China， I love my country!”
done

异步：

js

var fs = require('fs');
fs.readFile('hello.txt',function(err,data){
	if(err) return console.log(err);
	console.log(data.toString());
});
console.log('done');

bash

done
我是中国人
“I'm from China， I love my country!”

简单的说，因为读取文件，需要进行I/O操作，因此相对会花费更多的时间。 我们可以形象的理解为，通过异步操作，我们先开启文件读取操作，但是把它挂在后台执行，执行期间，由于直接打印'done'要消耗的时间小的多，所以整个程序将会先直接打印'done',然后程序会打印挂起执行的文件读取返回结果。

为了更直观的说明异步执行，我们将同样的逻辑代码，读取两个大小不同的文件：

var fs = require('fs');
//注意，下面两段代码，写在前面的文本文件占用空间更大。
fs.readFile('compareText2.txt',function(err,data){
	if(err) return console.log(err);
	console.log("-----这个文本更长一些-----");
	console.log(data.toString());
	console.log("-----这个文本更长一些-----");
	console.log("done,
compareText2.txt");
});


fs.readFile('compareText1.txt',function(err,data){
	if(err) return console.log(err);
	console.log("#####这个文本更短一些#####");
	console.log(data.toString());
	console.log("#####这个文本更短一些#####");
	console.log("done,
compareText1.txt");
});

bash

#####这个文本更短一些#####
-----LINE5-----
"我是中国人"
"我是中国人"
"我是中国人"
"我是中国人"
"我是中国人"
-----LINE5-----

#####这个文本更短一些#####
done,
compareText1.txt
-----这个文本更长一些-----
-----LINE150-----
"我是中国人"
"我是中国人"
"我是中国人"
//.......
//......共150行
//......
"我是中国人"
-----LINE150-----

-----这个文本更长一些-----
done,
compareText2.txt

我们发现读取大文件的逻辑写在前面，但是却后输出。 代码的执行过程是这样的：先触发执行读取大文件的函数，然后挂起，然后触发执行读取小文件的函数，由于小文件内容少，更快执行完，所以小文件读取函数的返回值返回的更快，于是小文件读取的返回结果更快被打印出来。