异步编程
Node是首个将异步大规模带到应用层面的平台，它从内在运行机制到API的设计，无不透露出异步的气息来。
1.函数式编程
在JavaScript中，函数作为一等公民，使用上非常自由，无论调用它，或者作为参数，或者作为返回值均可。
函数式编程是JavaScript异步编程的基础。
1.1高阶函数
高阶函数把函数作为参数，或是将函数作为返回值的函数。
function Night(x){
return function (){
return x;
}
}
事件的处理方式正是基于高阶函数的特性的灵活性来完成的。
ECMAScript5提供的高阶函数：
- forEach();
- map();
- reduce();
- reduceRight();
- filter();
- every();
- some();
1.2偏函数用法
偏函数用法是指创建一个调用另外一个部分-参数或者变量已经预置的函数-的函数的用法。
例子：
var toString = Object.prototype.toString;
var isString = function (obj) {
return toString.call(obj) == '[object string]';
};
var isFunction = function (obj) {
return toString.call(obj) == '[object function]';
};
例子改进(工厂模式)：
var isType = function (type) {
return function (obj) {
retirn toString.call(obj) == '[object' + type + ']';
}
};
var isString = isType('String');
var isFunvtion = isType('Funvtion');
这种通过指定部分参数来产生一个新的定制的形式就是偏函数。
2.异步编程的优势与难点
2.1优势
Node带来的最大特性是基于事件驱动的非阻塞I/O模型。非阻塞I/O可以使CPU与I/O并不相互依赖等待，让资源更好的利用。对于网络应用而言，并行带来的想象空间巨大。延展而开是分布式和云。
由于事件循环模型需要应对海量的请求，海量请求同时作用在单线程上，就需要防止任何一个计算耗费过多的CPU时间片。至于是计算密集型，还是I/O密集型，只要计算不要影响异步I/O的调度，那就不构成问题。
2.2难点
难点：
-
异常处理；
编写异步方法遵循的原则：
- 必须执行调用者传入的回调函数；
- 正常传递异常供调用者判断；
-
函数嵌套过深；
-
阻塞代码；
-
多线程编程；
使用Web Workers,利用消息机制是合理使用多核CPU的理想模型。
Web Workers能够解决利用CPU和减少阻塞UI渲染，但是不能解决UI渲染的效率问题。
-
异步转同步；
3.异步编程解决方案
3.1事件发布/订阅模式
事件监听器模式是一种广泛用于异步编程的模式，是回调函数的事件化，又称发布/订阅模式。
事件发布/订阅模式：
// 订阅
emitter.on("event1",function(message){
console(message);
})
// 发布
emitter.emit("event1","I am message!");
订阅事件就是个高阶函数的应用。事件发布/订阅模式可以实现一个事件与多个回调函数的关联，这些回调函数又称为事件侦听器。
通过emit()发布事件后，消息会立即传递给当前事件的所有侦听器执行。侦听器可以很灵活地添加和删除，使得事件和具体处理逻辑之间可以很轻松关联和解耦。
从另一种角度看，事件侦听器模式也是一种钩子(hook)机制，利用钩子导出内部数据或状态给外部的调用者。
Node对事件发布/订阅的机制的额外处理：
-
如果一个事件添加了超过10个侦听器，将会得到一个警告；
-
为了处理异常，EventEmitter对象对error事件进行了特殊对待；
- 继承events模块
Node中Stream对象继承EventEmitter的例子：
var events = require('events');
function Stream (){
events.EventEmitter.call(this);
}
util.inherits(Stream,events.EventEmitter);
- 利用事件队列解决雪崩问题
once():侦听器只能执行一次，在执行之后就会将它与事件的关联移除。
采用once()解决雪崩问题。
雪崩问题：
在高访问量、大并发量的情况下缓存失效的情景，此时大量的请求同时涌入数据库中，数据库无法同时承受如此大的查询请求，进而往前影响网站的整体的响应速度。
一条数据库查询语句的调用：
var select = function (callback) {
db.select("SQL",function (results) {
callback(results);
});
};
- 多异步之间的协作方案
一般而言，事件与侦听器的关系是一对多，但在异步编程中，也会出现事件与侦听器的关系是多对一的情况，也就是说一个业务逻辑可能依赖两个通过回调或事件传递的结果。回调嵌套过深的原因就是如此。
由于多个异步场景中回调函数的执行并不能保证顺序，且回调函数之间没有任何交集，所以需要借助一个第三方函数和第三方变量来处理异步协作的结果。这个用于监测次数的变量叫做哨兵变量。
-
EventProxy的原理
EventProxy来自于Backbone的事件模块，Backbone的事件模块是Model、View模块的基础功能。
EventProxy将all当做一个事件流的拦截层，在其中注入一些业务来处理单一事件无法解决的异步处理问题。
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EventProxy的异常处理
EventProxy提供了fail()和done()这两个实例方法来优化异常处理，使得开发者将精力关注在业务实现，而不是在异常捕获上。
3.2Promise/Deferred模式
使用事件的方式时，执行流程需要被预先设定。即便是分支，也需要预先设定，这是由发布/订阅模式的运行机制所决定的。
是否有一种先执行异步调用，延迟传递处理的方式呢？
答案是Promise/Deferred模式。
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Promises/A
- Promise操作只会处在：未完成态、完成态、和失败态的一种；
- Promise的状态只能从未完成态向完成态或失败态转化，不能转化。完成态和失败态不能相互转化；
- Promise的状态一旦转化，将不能被更改；
一个Promise对象只要具备then()方法即可。
对于then()方法的要求：
- 接收完成态、错误态的回调方法。在操作完成或者出现错误的时候，将会调用对应的方法；
- 可选地支持progress事件回调作为第三个方法；
- then()方法只接受function对象，其余对象将被忽略；
- then()方法返回的是Promise对象，支持链式调用；
then()方法所做的事情是将回调函数给存储起来，为了完成整个流程，还需要触发执行这些回调函数的地方，实现这些功能的对象通常被称为Deferred,即延迟对象。
Promise和Dererred的差别：
Promise作用于外部，通过then()方法暴露给外部已添加自定义逻辑；
Dererred作用于内部，用于维护异步模型的状态；
Promise是高级接口，事件是低级 接口。低级接口可以构建更多更复杂的场景，高级接口一旦定义。不太容易变化，不再有低级接口的灵活性。但对于解决典型问题非常有效。
Promise通过封装异步调用，实现了正向用例和反向用例的分离以及逻辑处理延迟。
Promise需要封装，但是强大，具备很强的侵入性，纯粹的函数则较为轻量，但功能相对较弱。
-
Promise中的多异步协作
类似于EventProxy。
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Promise的进阶知识
在API的暴露上，Promise模式比原始的事件侦听和触发略为优美，缺陷是需要为不同的场景封装不同的API，没有直接的原生事件那么灵活。
Promise的秘诀其实在于对队列的操作。
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支持序列执行的Promise
理想的编程体验是前一个的调用的结果作为下一个调用的开始，就是所谓的链式调用。
要让Promise支持链式执行的步骤：
- 将所有的回调都存在队列中；
- Promise完成时，逐个执行回调，一旦监测到返回了新的Promise对象，停止执行，然后将当前的Deferred对象的promise引用改变为新的Promise对象，并将队列中余下的回调转交给他。
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将APIPromise化
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3.3流程控制库
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尾触发与Next
尾触发：
需要手工调用才能持续执行后续调用的。
常见的关键词是Next.
尾触发目前应用最多的地方是Connect的中间件。
中间件最简单的例子：
function (req,res,next) { //中间件 }每个中间件传递请求对象、响应对象和尾触发函数，通过队列形成一个处理流。
中间件机制使得在 处理网络请求时，可以像面向切面编程一样进行过滤、验证、日志等功能，而不与具体业务逻辑产生关联，以致产生耦合。
原始的next()方法较为复杂，简化和的原理十分简单，取出队列的中间件并执行，同时传入当前方法以实现递归调用，达到持续触发的目的。
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async
- 异步的串行执行
- 异步的并行执行
- 异步调用的依赖处理
- 自动依赖处理
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Step
比async更轻量。
Step接收任意数量的任务，所有的任务都将会串行依次执行。
Step与事件模式、Promise、async都不同的一点在于Step用到了this关键字。事实上，它是Step内部的一个next()方法，将异步的调用的结果传递给下一个任务作为参数，并调用执行。
- 并行任务执行
- 结果分组
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wind
wind为JavaScript语言提供了一个monadic扩展，能够显著提高一些常见场景下的异步编程体验。
- 异步任务定义
- $await()与任务模型
- 异步方法转换辅助函数
4.异步并发控制
异步I/O与同步I/O的显著差距：
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同步I/O因为每个I/O都是彼此阻塞的，在循坏体中，总是一个接着一个调用，不会出现耗用文件描述符太多的情况，同时性能也是低下的；
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异步I/O,虽然并发容易实现，但是由于太容易实现，依然需要控制；
4.1 bagpipe的解决方案
bagpipe模块的解决思路：
- 通过一个队列来控制并发量；
- 如果当前活跃(指调用发起但未执行回调)的异步调用量小于限定值，从队列中取出执行；
- 如果活跃调用达到限定值，从队列中取出新的异步调用执行；
- 每个异步调用结束时，从队列中取出新的异步调用执行；
bagpipe类似于打开了一道窗口，允许异步调用并行进行，但是严格限定上限。仅仅在调用push()时分开传递，并不对原有API有任何侵入。
- 拒绝模式
- 超时控制
4.2 async的解决方案
async提供的处理异步调用的限制：parallelLimit()。
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