Node.js非阻塞IO模型、异步调用、事件驱动、回调函数和EventEmitter

今天和大家介绍介绍一下Node.js中核心的非阻塞IO模型及其异步调用，还有Node.js的事件驱动和EventEmitter的使用。非阻塞IO和事件驱动是Node.js的核心，在Node开发中随处可见，下面会详细介绍。

Node.js的非阻塞IO提供强大的异步调用，后面有一个事件循环进行支持，因为node多数都是非阻塞调用，所以如何处理返回的结果呢？可以使用回调函数以及EventEmitter。

一、Node.js非阻塞IO模型和异步调用

1、非阻塞IO与阻塞IO

什么是node非阻塞IO呢？这个还不能用一句话解释，这里的非阻塞IO和异步调用意思是相近的，非阻塞IO就相当于异步调用。说到非阻塞，不得不谈到阻塞调用，那么什么是阻塞调用呢？单线程程序从上而下执行就是阻塞调用，例如下面的例子：

var fs = require("fs");
console.log("start to read file.");
var data = fs.readFile(__dirname + "/package.json");
console.log(data.toString());
console.log("end.");

JS引擎由上而下执行上面的程序，先输出”start to read file.”，然后输出文件内容，后输出”end”，这种顺序执行就称为阻塞调用。这里我们要重点关注readFile这个函数，该函数用于读取文件数据，如果文件很大或者来自网络，则可能会非常耗时，但是因为是阻塞调用，所以还是要等到该函数执行完毕才能执行下一步。

另外，非阻塞IO的IO是什么意思呢？IO就是输入输出（Input/Output），也就是相对于程序数据输入输出的意思，比如程序读写文件也是一种输入输出，读写数据库也是一种输入输出，甚至和其它进程交互也是。Node的非阻塞IO处理包括了一般数据的处理方式。

2、非阻塞IO和异步调用

非阻塞IO其实就是异步调用，说到非阻塞IO不得不提一下JavaScript的单线程模型，JavaScript只有单线程，不能处理多线程的东西，要实现多线程那就要使用非阻塞IO进行异步调用，这个异步调用其实就是多线程的表现，只不过多线程中的任务是提交给其它线程进行处理的。

既然node是单线程的，那么node是如何实现非阻塞IO的呢？这就和node的事件循环有关了，如下图：

Node将异步任务放入事件队列中，这个其实就是任务队列（Task Queue），node的事件循环（Event-Loop）将任务队列中的任务取出交给其它线程处理，其它线程将处理的结果返回给主线程。

下面是读取文件使用非阻塞IO的例子：

var fs = require("fs");
console.log("start");
fs.readFile(__dirname + "/package.json", "utf-8", function(error, data){
    if(!error)
        console.log(data.toString());
});
console.log("end");

上面程序输出的顺序为：“start”、“end”、文件内容，此时我们使用非阻塞调用，在读取文件时，从上而下执行不需要等待文件读取完毕就可以继续向下执行，等到文件IO处理返回结果后主线程再去处理，而且要注意JavaScript的事件循环中，异步的任务返回的结果也需要等待主线程执行完毕再去处理的。

下图是比上图更为清晰的解释：

node有任何耗时的任务都可以交给其它线程异步处理，然后通过回调函数处理结果，node提供了大量非阻塞IO的函数，

二、事件驱动、回调函数和EventEmitter

Node开发基本都是基于事件驱动的，事件驱动包括注册一个事件和触发一个事件，你也可以将事件驱动理解为异步调用，那么异步调用如何处理返回结果呢？这里介绍的有两种方式：使用回调函数或者event模块中的EventEmitter。

1、使用回调函数处理异步调用的结果

例如上面例子中读取文件的非阻塞调用，如果我们需要一个确定的返回值而不是只是在该回调函数中处理，那么该如何处理呢？用一个函数封装该读取函数，传入一个回调函数，那么在调用的地方我们就可以对结果进行处理了，代码如下：

使用回调函数处理返回结果也是一种常用的方式，在ES6中你可以结合Promise一起使用。

2、使用EventEmitter处理异步调用的结果

EventEmitter是node提供的，它相当于一个通知，包括注册通知和触发通知，相对没有回调函数那么简约，注册一个通知使用on函数，触发通知使用emit函数，使用实例如下：

var fs = require("fs");
var events = require("events"); // 使用node的events模块
var emitter = new events.EventEmitter(); // 创建一个EventEmitter

fs.readFile(__dirname + "/package.json", "utf-8", function (error, data){
    if(!error)
        emitter.emit("onData", data); // 触发"onData"通知
});

// 接收"onData"通知
emitter.on("onData", function (data){
    console.log(data);
});