node . js 中的 Libuv
Node.js 依赖于不同的依赖关系来提供不同的特性。
- V8
- libuv
- llhttp
- c-ares(消歧义)
- OpenSSL
Libuv 就是其中之一，我们来详细讨论一下 libuv 。
libuv: libuv 是一个 C 库，最初是为 Node.js 编写的，用于抽象非阻塞 I/O 操作。
- 集成了事件驱动的异步输入输出模型。
- 它允许在执行输入/输出操作的同时同时使用中央处理器和其他资源，从而有效利用资源和网络。
- 它促进了一种事件驱动的方法，其中使用基于回调的通知来执行输入/输出和其他活动。
示例:如果一个程序正在查询数据库，那么 CPU 将一直处于空闲状态，直到查询被处理，并且程序处于暂停状态，从而导致系统资源的浪费。为了防止这种情况，在 Node.js 中使用了 libuv ，这有助于实现无阻塞的输入/输出
它还具有处理服务的机制，如 【文件系统】【DNS】、网络、 子进程 、管道、信号处理、轮询*和* 流送 。 为了执行操作系统级无法异步完成的阻塞操作，libuv 还包括一个线程池来分配 CPU 负载。
- *什么是线程池？*
Libuv 将任务分配给工作线程池。但是，任务完成时发生的所有回调都在主线程上执行。 注意:【Node 10.5 之后工作线程也可以用来并行执行 JavaScript。默认情况下，Libuv 使用 4 个线程，但是可以使用 UV_THREADPOOL_SIZE 进行更改****
process.env.UV_THREADPOOL_SIZE = 5
*libuv 的特点:*
- 由 epoll (Linux)、kqueue (OSX)、IOCP (Windows)、事件端口(SunOS)支持的全功能事件循环。
- 异步 TCP(网络模块)和 UDP(分布式内存模块)
- 异步域名解析(部分用于域名系统模块)
- 异步文件、文件系统操作和事件(文件系统模块)
- ANSI 转义码控制的 TTY
- 线程池和信号处理
- 子进程
- 高分辨率时钟
- 线程和同步原语。
- 使用套接字和 Unix 域套接字的进程间通信(窗口)
*事件或输入/输出循环:*事件或输入/输出循环使用单线程异步输入/输出方法，因此它绑定到单线程。为了运行多个事件循环，每个事件循环必须在不同的线程上运行。默认情况下不是线程安全的，但有一些例外。****
Libuv 维护一个事件队列和事件解复用器。该循环监听传入的输入/输出，并为每个请求发出事件。然后将请求分配给特定的处理程序(取决于操作系统)。成功执行后，注册的回调在事件队列中排队，一个接一个连续执行。 注意:在循环的每次迭代开始时，整个过程所需的当前时间由 libuv 缓存，以尽量减少频繁的系统调用。
*示例:*如果发出网络请求，则为该请求注册一个回调，并将任务分配给处理程序。在它被执行之前，其他操作继续进行。在成功执行/终止时，注册的回调在事件队列中排队，然后由主线程在队列中已经存在的先前回调执行之后执行。
它使用前面提到的特定于平台的机制来实现最佳的兼容性和性能 epoll (Linux)、kqueue (OSX)、IOCP (Windows)、事件端口(SunOS)。****
*文件输入/输出:*文件输入/输出使用全局线程池在 libuv 中实现，所有循环都可以在该线程池上排队工作。它允许以抽象的异步方式使用磁盘。它将复杂的操作分解成更简单的操作，以促进类似异步的行为。
*示例:*如果程序指示向特定文件写入缓冲区，在正常情况下，I/O 将被阻塞，直到操作成功/终止。然而，libuv 通过放置事件通知将此抽象为异步方式，该事件通知将在操作完成后通知操作成功/失败，在此之前，其他输入/输出操作可以轻松执行。 注:libuv 不能保证螺纹安全(少数例外)
与事件循环不同，文件输入/输出使用独立于平台的机制。由文件输入输出处理的异步磁盘接口有三种:
- linux AIO(内核支持)
- posix AIO(由 linux、BSD、Mac OS X、solaris、AIX 等支持)
- 窗口重叠输入输出
*优势:*
- 磁盘操作是异步执行的。
- 高级操作可以分解为更简单的磁盘操作，这有助于纠正信息。
- 磁盘线程可以使用像 readv & writev 这样的向量操作，允许传递更多的缓冲区。
*参考:*T2】http://docs.libuv.org/en/v1.x/design.html
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