譯者按： Node.js文檔閱讀系列之一。
為了保證可讀性，本文采用意譯而非直譯。
這篇博客將介紹Node.js的阻塞(Blocking)與非阻塞(Non-Blocking)。我會提到Event Loop與libuv，但是不了解它們也不會影響閱讀。讀者只需要有一定的JavaScript基礎(chǔ)，理解Node.js的回調(diào)函數(shù)(callback pattern)就可以了。
博客中提到了很多次I/O，它主要指的是使用libuv與系統(tǒng)的磁盤與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。
阻塞（Blocking）
阻塞指的是一部分Node.js代碼需要等到一些非Node.js代碼執(zhí)行完成之后才能繼續(xù)執(zhí)行。這是因為當(dāng)阻塞發(fā)生時，Event Loop無法繼續(xù)執(zhí)行。
對于Node.js來說，由于CPU密集的操作導(dǎo)致代碼性能很差時，不能稱為阻塞。當(dāng)需要等待非Node.js代碼執(zhí)行時，才能稱為阻塞。Node.js中依賴于libuv的同步方法(以Sync結(jié)尾)導(dǎo)致阻塞，是最常見的情況。當(dāng)然，一些不依賴于libuv的原生Node.js方法有些也能導(dǎo)致阻塞。
Node.js中所有與I/O相關(guān)的方法都提供了異步版本，它們是非阻塞的，可以指定回調(diào)函數(shù)，例如fs.readFile。其中一些方法也有對應(yīng)的阻塞版本，它們的函數(shù)名以Sync結(jié)尾，例如fs.readFileSync。
代碼示例
阻塞的方法是同步執(zhí)行的，而非阻塞的方法是異步執(zhí)行。
以讀文件為例，下面是同步執(zhí)行的代碼：
const fs = require('fs');
const data = fs.readFileSync('/file.md'); // 文件讀取完成之前，代碼會阻塞，不會執(zhí)行后面的代碼
console.log("Hello, Fundebug!"); // 文件讀取完成之后才會打印
對應(yīng)的異步代碼如下：
const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
if (err) throw err;
}); // 代碼不會因為讀文件阻塞，會繼續(xù)執(zhí)行后面的代碼
console.log("Hello, Fundebug!"); // 文件讀完之前就會打印
第一個示例代碼看起來要簡單很多，但是它的缺點是會阻塞代碼執(zhí)行，后面的代碼需要等到整個文件讀取完成之后才能繼續(xù)執(zhí)行。
在同步代碼中，如果讀取文件出錯了，則錯誤需要使用try...catch處理，否則進(jìn)程會崩潰。對于異步代碼，是否處理回調(diào)函數(shù)的錯誤則取決于開發(fā)者。
我們可以將示例代碼稍微修改一下，下面是同步代碼：
const fs = require('fs');
const data = fs.readFileSync('/file.md');
console.log(data);
moreWork(); // console.log之后再執(zhí)行
異步代碼如下：
const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
if (err) throw err;
console.log(data);
});
moreWork(); // 先于console.log執(zhí)行
在第一個示例中，console.log將會先于moreWork()執(zhí)行。在第二個示例中，由于fs.readFile()是非阻塞的，代碼可以繼續(xù)執(zhí)行，因此moreWork()會先于console.log執(zhí)行。
moreWork()不用等待讀取整個文件，可以繼續(xù)執(zhí)行，這是Node.js可以增加吞吐量的關(guān)鍵。
并發(fā)與吞吐量
Node.js中JS代碼執(zhí)行是單線程的，因此并發(fā)指的是Event Loop可以在執(zhí)行其他代碼之后再去執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。如果希望代碼可以并發(fā)執(zhí)行，則所有非JavaScript代碼比如I/O執(zhí)行時，必須保證Event Loop繼續(xù)運行。
舉個例子，假設(shè)Web服務(wù)器的每個請求需要50ms完成，其中45ms是數(shù)據(jù)庫的I/O操作。如果使用非阻塞的異步方式執(zhí)行數(shù)據(jù)庫I/O的話，則可以節(jié)省45ms來處理其他請求，這可以極大地提高系統(tǒng)的吞吐量。
Event Loop這種方式與其他許多語言都不一樣，通常它們會創(chuàng)建新的線程來處理并發(fā)。
混用阻塞與非阻塞代碼會出問題
當(dāng)我們處理I/O時，應(yīng)該避免以下代碼：
const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (err, data) => {
if (err) throw err;
console.log(data);
});
fs.unlinkSync('/file.md');
上面的示例中，fs.unlinkSync()很可能在fs.readFile()之前執(zhí)行，也就是說，我們在讀取file.md之前，這個文件就已經(jīng)被刪掉了。
為了避免這種情況，我們應(yīng)該是要非阻塞方式，來保證它們按照正確的順序執(zhí)行。
const fs = require('fs');
fs.readFile('/file.md', (readFileErr, data) => {
if (readFileErr) throw readFileErr;
console.log(data);
fs.unlink('/file.md', (unlinkErr) => {
if (unlinkErr) throw unlinkErr;
});
});
上面的示例中，我們把非阻塞的fs.unlink()放在fs.readFile()的回調(diào)函數(shù)中。
參考
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