Node.js использует неблокирующий, событийно-ориентированный ввод/вывод. Основной принцип работы — Event Loop, который позволяет обрабатывать множество операций асинхронно, не создавая отдельный поток для каждого запроса. Вместо этого, когда Node.js получает запрос, требующий длительной операции (например, доступ к файлу или базе данных), он отправляет эту операцию в фоновый пул потоков (для системных операций) или просто продолжает выполнять следующий код, пока не получит уведомление об окончании асинхронной операции через callback-функцию или промис. Это позволяет Node.js эффективно использовать ресурсы и обрабатывать большое количество одновременных клиентских подключений с относительно небольшим количеством потоков.
Основные компоненты и механизмы:
Пример асинхронной операции:
javascriptСравнение с синхронным подходом:
| Характеристика | Node.js (Неблокирующий) | Традиционные синхронные серверы (например, Apache с многопоточностью) |
|---|---|---|
| Модель обработки запросов | Однопоточный Event Loop + Асинхронный I/O | Многопоточность или многопроцессорность для каждого запроса |
| Использование памяти | Меньше на запрос | Больше на запрос |
| Масштабируемость | Хорошо при высоких IO-нагрузках | Может столкнуться с проблемами управления большим количеством потоков |
| Сложность параллелизма CPU | Требует кластеризации/воркеров | Нативная поддержка многопоточности для CPU-задач |
Для задач, интенсивно использующих ресурсы CPU (например, сложные вычисления), однопоточная природа Node.js может стать узким местом. В таких случаях используются подходы, такие как:
Таким образом, Node.js эффективно справляется с большим количеством запросов благодаря своей неблокирующей архитектуре и Event Loop, особенно в задачах, где преобладает ввод/вывод.