Node.js の非同期ノンブロッキング機(jī)能は開発者に愛されていますが、その舞臺裏のメカニズムは無視されることがよくあります。 Node.js は何千もの同時接続をどのように効率的に処理するのでしょうか?答えはリブブです。 libuv は過小評価されがちですが、Node.js にノンブロッキングでスケーラブルな性質(zhì)を與える鍵となります。 libuv を理解すると、Node.js アーキテクチャとその効率的な動作の秘密をより深く理解できるようになります。

libuv とは何ですか?

libuv はクロスプラットフォームの非同期 I/O サポート ライブラリで、元々は Node.js 用に開発され、現(xiàn)在ではさまざまなアプリケーションで広く使用されています。 libuv は C 言語で書かれており、ファイル システム操作、ネットワーク、タイマー、サブプロセスなどのタスクを処理します。舞臺裏で黙々と作業(yè)する魔術(shù)師のようなものなので、JavaScript コードを簡単に作成できます。

libuv の主な機(jī)能

1. クロスプラットフォームの互換性: libuv は Windows、macOS、Linux をサポートし、プラットフォームの違いを防ぎます。
2. 非同期 I/O: ファイル システム操作、DNS 解決などのためのスレッド プールを提供します。
3. イベント ループ: Node.js のノンブロッキング動作を駆動するイベント ループを?qū)g裝します。
4. ネットワーク: TCP や UDP などのネットワーク プロトコルをサポートします。

Node.js における libuv の役割

Node.js の非同期 API は libuv 上に構(gòu)築されています。主要な機(jī)能の実裝方法:

1. イベントループ

イベント ループは Node.js の中核であり、非同期コールバックの処理を擔(dān)當(dāng)します。 libuv のイベント ループには複數(shù)のステージが含まれています:

• タイマー: setTimeout と setInterval によってスケジュールされたコールバックを?qū)g行します。
• I/O コールバック: I/O 操作を処理するためのコールバック。
• アイドル狀態(tài)および準(zhǔn)備完了のコールバック: ループがアイドル狀態(tài)のときにコールバックを?qū)g行します。
• ポーリングフェーズ: 新しい I/O イベントをポーリングして実行します。
• チェックフェーズ: setImmediate によってスケジュールされたコールバックを?qū)g行します。
• Close callback: ソケットのクローズなどのコールバックを処理します。

各ステージはコールバック キューを処理し、キューの処理後に次のステージに入ります。これは、ビュッフェでの注文プロセスのようなものだと考えてください。各ステージが順番に食べ物を受け取り、最後に全員が一緒に散らかったものを片付けます。

2. スレッドプール

ファイル システム操作や DNS クエリなどの一部のタスクは、libuv によって管理されるスレッド プールによって処理されます。これにより、ブロックタスクがメインスレッドに影響を與えることがなくなり、Node.js の応答性が確保されます。

libuv が非同期操作を処理する方法

以下は、libuv のワークフローを理解するための簡略化された例です。

• スケジュール操作: 非同期タスク (fs.readFile など) を?qū)g行すると、Node.js はリクエストをスレッド プールまたはイベント キューに追加します。
• バックグラウンド実行: libuv のスレッド プールはこれらのタスクをバックグラウンドで処理します。
• コールバック実行: タスクが完了すると、コールバックがイベント ループに追加され、適切な段階で実行されます。

setTimeout(() => {
  console.log("Timer callback");
}, 0);

setImmediate(() => {
  console.log("Immediate callback");
});

console.log("Synchronous log");

出力の説明:

• 「同期ログ」はメインスレッドに屬するため最初に実行されます。
• setImmediate は、イベント ループのチェック フェーズ中に実行されます。
• setTimeout は、イベント ループのタイマー フェーズ中に実行されます。

ヒント: Node.js を初めて使用する人にこの例を説明して、setTimeout に欠陥があるのではないかと疑問に思うかどうかを確認(rèn)してください。

しかし、libuv、特にイベントループを深く掘り下げると、その深さと複雑さが想像をはるかに超えていることがわかります。イベントのループだけでも、クリフハンガー、コールバック、そしてマーベル映畫のプロットよりも多くの「フェーズ」で満たされたガイド全體、または 300 ページのミステリー小説を書くのに十分です。

以上がnode.jsでLibuvを理解しますの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。