NodeJS 最大的賣點(diǎn)——事件機(jī)制和異步 IO，對開發(fā)者并不是透明的。開發(fā)者需要按異步方式編寫代碼才用得上這個(gè)賣點(diǎn)，而這一點(diǎn)也遭到了一些 NodeJS 反對者的抨擊。但不管怎樣，異步編程確實(shí)是 NodeJS 最大的特點(diǎn)，沒有掌握異步編程就不能說是真正學(xué)會了 NodeJS。本章將介紹與異步編程相關(guān)的各種知識。

在代碼中，異步編程的直接體現(xiàn)就是回調(diào)。異步編程依托于回調(diào)來實(shí)現(xiàn)，但不能說使用了回調(diào)后程序就異步化了。我們首先可以看看以下代碼。

function heavyCompute(n, callback) {
    var count = 0,
        i, j;

    for (i = n; i > 0; --i) {
        for (j = n; j > 0; --j) {
            count += 1;
        }
    }

    callback(count);
}

heavyCompute(10000, function (count) {
    console.log(count);
});

console.log('hello');

-- Console ------------------------------
100000000
hello

可以看到，以上代碼中的回調(diào)函數(shù)仍然先于后續(xù)代碼執(zhí)行。JS 本身是單線程運(yùn)行的，不可能在一段代碼還未結(jié)束運(yùn)行時(shí)去運(yùn)行別的代碼，因此也就不存在異步執(zhí)行的概念。

但是，如果某個(gè)函數(shù)做的事情是創(chuàng)建一個(gè)別的線程或進(jìn)程，并與JS主線程并行地做一些事情，并在事情做完后通知 JS 主線程，那情況又不一樣了。我們接著看看以下代碼。

setTimeout(function () {
    console.log('world');
}, 1000);

console.log('hello');

-- Console ------------------------------
hello
world

這次可以看到，回調(diào)函數(shù)后于后續(xù)代碼執(zhí)行了。如同上邊所說，JS 本身是單線程的，無法異步執(zhí)行，因此我們可以認(rèn)為 setTimeout 這類 JS 規(guī)范之外的由運(yùn)行環(huán)境提供的特殊函數(shù)做的事情是創(chuàng)建一個(gè)平行線程后立即返回，讓 JS 主進(jìn)程可以接著執(zhí)行后續(xù)代碼，并在收到平行進(jìn)程的通知后再執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。除了 setTimeout、setInterval 這些常見的，這類函數(shù)還包括 NodeJS 提供的諸如 fs.readFile 之類的異步 API。

另外，我們?nèi)匀换氐?JS 是單線程運(yùn)行的這個(gè)事實(shí)上，這決定了 JS 在執(zhí)行完一段代碼之前無法執(zhí)行包括回調(diào)函數(shù)在內(nèi)的別的代碼。也就是說，即使平行線程完成工作了，通知 JS 主線程執(zhí)行回調(diào)函數(shù)了，回調(diào)函數(shù)也要等到 JS 主線程空閑時(shí)才能開始執(zhí)行。以下就是這么一個(gè)例子。

function heavyCompute(n) {
    var count = 0,
        i, j;

    for (i = n; i > 0; --i) {
        for (j = n; j > 0; --j) {
            count += 1;
        }
    }
}

var t = new Date();

setTimeout(function () {
    console.log(new Date() - t);
}, 1000);

heavyCompute(50000);

-- Console ------------------------------
8520

可以看到，本來應(yīng)該在1秒后被調(diào)用的回調(diào)函數(shù)因?yàn)?JS 主線程忙于運(yùn)行其它代碼，實(shí)際執(zhí)行時(shí)間被大幅延遲。