一个Node.js饭店的发展历程
前面的一堆理论似乎不太好明白,最后讲一个关于饭店发展历程的故事作为结尾吧。
第一年
饭店开张,只有一个厨师(同时还兼任老板、服务员、打荷、收银员),当一个客人点餐之后,这个厨师就开始记录(服务员),然后他就开始备菜(打荷)、炒菜(厨师)、然后上菜(服务员)、收钱(收银员),这个时候即使有其他客人来了,等着吧还没忙完呢。这个厨师就这样兢兢业业,有条不紊的干着每一件事,因为每件事都是亲力亲为,都不能出错,虽然所有的事情都了然于心,但效率很低,一天只能卖出十多份饭菜。
这是饭店单线程的第一年:
利:它没有线程上下文交换所带来性能上的开销(因为每件事都是亲力亲为);
弊:无法利用多核CPU(厨房空间那么大,完全可以很多人一起干活),同时错误会引起整个应用退出,应用的健壮性值得考验(当这个厨师生病,或者有事了饭店就得停业)
第二年
这个厨师第一年赚了点钱,回到老家把表哥、表弟全拉过来,现在他们有5个人,可工作方式还是跟厨师第一年的时候一样。当客人来了,就会有一个人去记录,然后自己去厨房洗菜、切菜、炒菜、洗碗、上菜、收钱。当来了第六个客人的时候,就要等待前面的人做完所有事情才能空出一个人来接待。后来他们就想既然客户多了,厨师就得多,再回老家多叫几个兄弟吧。这时新的问题发生了,当每个厨师做完饭后就出去找客人,客人说我刚刚点餐了,然后厨师就去厨房问,刚刚是哪个表兄接待的那个客户,要是没有人接待的话,我来处理。就这样忙忙碌碌一年,他们比去年多做了好多生意,但是感觉每天客户多的时候,厨房里头乱糟糟的,总要询问这个询问那个。
这就是饭店多线程的一年:
利:一个线程服务一个请求,线程之间可以共享数据,这样可以避免内存的浪费,可以同时处理多个请求;
弊:操作系统内核在切换线程的同时也要切换线程的上下文,当线程数量过多时,时间将会被消耗在上下文切换上(厨房里头乱糟糟的,总要询问这个询问那个)。
第三年
老板娘过来了(Node.Js闪亮登场),她发现这帮厨师都在各自为战,自己拿到客户的点餐后去洗菜、切菜、洗碗、炒菜、上菜、收钱,一个人只能同时处理一个任务,而且作为厨师没必要去做洗菜、切菜、洗碗、收银之类费时的工作。
所以老板娘把所有人进行了分工:
老板作为厨师长(Node里头的主线程),他不再去洗碗、洗菜、切菜、炒菜、收银(我们可以把洗碗、洗菜、炒菜、切菜认为是比较耗时的I/O),他只负责将收银台小妹(观察者)拿过来的菜单分配给不同的厨师,打荷(这些人就是不同的I/O线程),吩咐下去之后他不会等菜出来再走(进入下一个轮询),又问收银台小妹还有没有菜单要做,如果有继续轮询,如果没有了休息(退出进程)。当菜做出来之后放在上菜区(回调),收银台就显示菜出来了(将回调放入事件队列),当老板查询收银员(观察者)的时候,收银员就告诉厨师长,厨师长就通知服务员(处理不同I/O的线程)上菜(完成回调),这样饭店有条不紊的运行下去,客人也越来越多了。
有些高端客户不想在这挤,所以老板娘就想,饭店房子那么大(多核CPU),可以叫她弟弟(子进程的主线程)在这开个子店(child_process),然后发现一个收银员不够用,那就多招几个收银员(多个观察者),就这样每个分店(进程)只有一个主管(主线程),主管的弱点就是无暇顾及洗碗等杂活(I/O),只能关注业务,至于饭店能开多大(应用程序能处理多大请求),要看主管的处理能力(主线程的编程强壮度)。最后,大饭店起了个时髦的名字叫Hotel NodeJs!