异步I/O笔记

1.为什么要异步I/O

Node既可以作为服务器端去处理客户端带来的大量并发请求，也能作为客户端对网络中的各个应用进行并发请求。--

在B/S模型中，如果网页临时需要获取一个网络资源，通过异步的方式获取服务端的资源，在下载资源的期间，用户交互都不会处于等待状态。但是前端获取资源的速度也取决于后端的响应速度。随着WebApp不断膨胀，数据也会分布式到多台服务器上，分布式将会是常态，这也会放大异步和同步性能上的差异。

不同的I/O类型及其对应的开销

I/O是昂贵的，分布式I/O是更昂贵的。只有后端能够快速的响应资源，才能让前段的体验更好。

2.资源分配

通常计算机在运行的过程对组件进行了抽象，分为I/O设备和计算设备。
多线程的代价在于创建线程和执行线程上下文切换的开销较大。另外，在复杂的业务中，多线程编程经常面临锁、状态同步等问题，优势是在多核CPU上能够有效提升CPU的利用率。
单线程同步编程缺点在于性能，任意一个略慢的任务都会导致后续执行代码被阻塞，在计算机资源中，通常I/O与CPU计算之间是可以并行进行的，但是同步编程会让后续任务等待，造成资源不能更好地利用。
异步I/O就是期望I/O的调用不会阻塞后续运算，将原有等待I/O的这段时间分配给其余的业务去执行。

3.异步I/O实现

操作系统对计算机进行了抽象，将所有输入输出设备抽象为文件。内核在进行文件I/O操作时，通过文件描述符进行管理，而文件描述符类似于应用程序和系统内核之间的凭证。应用程序如果需要进行I/O调用，需要先打开文件描述符，然后再根据文件描述符去实现文件的读写。此处非阻塞I/O与阻塞I/O的区别在于阻塞I/O完成整个获取数据的过程，而非阻塞I/O则不带数据直接返回，要获取数据，还需要通过文件描述符再次获取。
非阻塞I/O返回之后，CPU的时间片可以处理其他事务，由于完整的I/O并没有完成，应用程序需要重复调用I/O操作来确认是否完成。这种重复调用操作判断是否完成的技术叫轮询