笔记3-事件/队列/订阅发布

1. 非I/O的异步API

1. setTimeout()
2. setInterval()
3. process.nextTick()

//由于事件循环自身特点，定时器的精度不够。
//采用定时器需要动用红黑树，创建定时器对象和迭代等操作，setTimemout(fn, 0)的方式较为浪费性能。
//process.nextTick()方法的操作相对较为轻量
process.nextTick = function(callback){
    if(process._exting) return;
    if(tickDepth >= process.maxTickDepth) maxTickWarn();
    var tock = { callback: callback};
    if(process.domain) tock.domain = process.domain;
    nextTickQueue.push(tock);
    if(nextTickQueue.length){
        process._needTickCallback();
    }
}
//定时器中采用红黑树的操作时间复杂度为0(lg(n))，nextTick()为0(1)

1. setImmediate()

process.nextTick(function(){
    console.log('nextTick执行')
})
setImmediate(function(){
    console.log('setImmediate执行')
})
//执行结果如下
nextTick延迟执行
setImmediate执行

可以看出，process.nextTick()回调函数执行的优先级更高，这是因为事件循环对观察者的检查是有先后顺序的，process.nextTick()属于idel观察者，setImmediate()属于check观察者。在轮询检查中:

idel观察者 > I/O观察者 > check观察者

在具体实现上，process.nextTick()的回调函数保存在一个数组中，setImmediate()的结果则是保存在链表中。
在行为上，process.nextTick()在每轮循环中会将数组中的回调函数全部执行完，而setImmediate()在每轮循环中执行链表中的一个回调函数。

(function() {
    //加入两个nextTick()的回调函数
    process.nextTick(function() {
        console.log('nextTick延迟执行 ---- 1 ');
    });
    process.nextTick(function() {
        console.log('nextTick延迟执行 ---- 2 ');
    });
    //加入两个setImmediate()的回调函数
    setImmediate(function() {
        console.log('setImmediate延迟执行 ---- 1');
        //进入下次循环
        process.nextTick(function() {
            console.log('插入一次nextTick执行');
        })
    })
    setImmediate(function() {
        console.log('setImmediate延迟执行 ---- 2');
    })
    console.log('正常执行');
})()
//打印结果如下
正常执行
nextTick延迟执行 ---- 1 
nextTick延迟执行 ---- 2 
setImmediate延迟执行 ---- 1
setImmediate延迟执行 ---- 2
插入一次nextTick执行

2. 事件发布/订阅模式

//订阅
emitter.on('event1', callback(msg));
//发布
emitter.emit('event1', 'I am node.js!');

可以看到，订阅事件就是一个高阶函数的应用。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。
从另一种角度来看，事件侦听器也是一种钩子（hook）机制，利用钩子导出内部数据或者状态给外部的调用者。Node中的很多对象大多具有黑盒的特点，功能点较少，如果不通过事件钩子的形式，我们就无法获取对象在运行期间的中间值或内部状态。这种通过事件钩子的方式，可以使编程者不用关注组件是如何启动和执行的，只需关注在需要的事件点上即可。例如下面场景：

var options = {
    hots: 'm.ximalaya.com',
    port: 80,
    path: '/login',
    method: 'POST'
};
var req = http.requrest(options, function(res){
    console.log('STATUS: ' + res.statusCode);
    console.log('HEADERS: ' + JSON.stringify(res.headers));
    res.setEncoding('utf8');
    res.on('data', function(chunk){
        console.log('BODY: ' + chunk);
    });
    res.on('end', function(){
        //todo
    });
});
req.on('error', function(err){
    console.log('problem with request: ' + err.message);
});
req.write('data\n');
req.write('data\n');
req.end();

两个对事件发布/订阅的机制做了一些额外的处理，这大多是基于扩展性而考虑的。

• 如果对一个事件添加了超过10个侦听器，将会得到一条警告。这一处设计与Node自身单线程运行有关，设计者认为侦听器太多可能导致内存泄漏，所以存在这一条警告。调用emitter.setMaxListeners(0)，可以将这个限制去掉。
• 为了处理异常，EventEmitter对象对error事件进行了特殊对待。如果运行期间的错误触发了error事件，EventEmitter会检查是否有对error事件添加过侦听器。如果添加了，这个错误将会交由该侦听器处理，否则这个错误将作为异常抛出。如果外部没有捕获器，将会中断线程。

继承events模块

如下代码是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);

Node在util模块中封装了继承的方法。而在Node提供的核心模块中，有近半数偶读继承自EventEmitter。

利用事件队列解决雪崩问题

计算机中，缓存由于存放在内存中，访问速度十分快，常常用于加速数据访问，让绝大多数的请求不必重复去做一些低效的数据读取。所谓雪崩问题，就是在高访问量、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，进而往前影响到网站整体的响应速度。
以下是一条数据库查询语句的调用：

var select = function(callback){
    db.select('SQL', function(res){
        callback(res)
    })
}

如果站点刚好启动，这时缓存中是不存在数据的，而如果访问量巨大，同一句SQL会被发送到数据库中反复查询，会影响服务的整体性能。一种改进方案是添加一个状态锁，相关代码如下：

var status = 'ready';
var select = function(callback){
    if(status === 'ready'){
        status = 'pending';
        db.select('SQL', function(res){
            status = 'ready';
            callback(res)
        })
    }
}

但是在这种场景下，连续多次调用select()时，只有第一次调用是生效的，后续的select()是没有数据服务的，这时可以引入事件队列：

var proxy = new events.EventEmitter();
var status = 'ready';
var select = function(callback){
    proxy.once('selected', callback);
    if(status === 'ready'){
        status = 'pending';
        db.select('SQL', function(res){
            proxy.emit('selected', res);
            status = 'ready';
        })
    }
}