Node.js 使用异步i/o编写数据库

我最近遇到了一个低级库，它可以让NodeJ发挥异步的魔力。这让我思考。我想澄清以下几点：

Nodejs具有异步i/o调用。然而，如果我调用一个（远程）数据库的API，对db的实际读/写将是同步的，但节点不必等待。是否有可能使数据库本身以异步方式写入磁盘？是否有使用libuv进行实际异步i/o的数据库

Javascript以单线程著称。我知道nodejs运行时不需要这样-如果我有4个cpu核，我可以启动4个实例。但是，如果我使用libuv用一种支持线程的语言编写另一个web框架，它不具备异步I/o和多线程的所有优点吗？这样的事情已经存在了吗

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你混淆了两个概念。在对服务执行查询时，您可以异步等待（通过epoll/kpoll/libuv…）这一事实并不意味着您的查询在另一端是非阻塞的，反之亦然。这也并不意味着，在事件循环中，事情“感觉”是异步的，而实际上是异步的

让我们回到什么是事件循环，以及nodeJS是如何发挥其魔力的。我觉得这是一个好的开始

事件循环的可见部分是代码编写方式的变化——从大部分同步到大部分异步。不可见的部分是，这个异步代码被尽可能多地抛出到事件循环中，在后台检查要做的事情—IO、计时器等。这不是一个新想法，它的工作（提供并发性）做得非常好

libuv的文档实际上对此非常有描述性。是对他们所做设计选择的描述，从中得出以下流程图：

请注意，他们没有声明他们已经实现了真正的异步——因为他们没有。底层系统调用保持同步。只是感觉不是这样。这是关键

关于数据库上的磁盘I/O，我不久前在海牙做过一次演讲，坦率地说，大多数关键I/O都是阻塞。例如，您不能说“嘿，我要更新磁盘快照，同时只追加txlog！”——因为如果其中一个失败，您就有一个严重的回滚问题，可能还有未知状态

关于问题2，我会给出代码示例，但我不确定您熟悉哪些语言。底线是，当某物越过线程边界时，它就变成了地狱。一个非常简单的例子是这样的-假设您的事件循环有两个计时器，如下所示：

• 定时器1每0.5s触发一次，增加给定的状态变量

  a

• 定时器2，每当有人提供用户输入时触发，将状态变量除以2

假设您在一个线程上运行。即使您的事件循环感觉是异步的，但它是完全连续的-当计时器2运行时，计时器1永远不会运行

现在添加第二个线程，使计时器2从中运行。如果没有一个卫兵到位，很有可能在某个地方发生严重的错误

为了能够以简单的方式将某个变量除以2（而不利用专门用于此类内容的CPU指令），必须检索变量，将其除以2，然后将其放回内存中

同样，递增也是一个三阶段的过程（同样，采用天真的方法）

一旦这两个计时器发生冲突，您可能会遇到以下疯狂的比赛情况：

THREAD 1          | THREAD 2
   <- A=1         |
 Local:A=1+1=2    |  <- A=1
                  |  Local: A=1*2=2
     A=2 ->       |  A=2 ->

螺纹1 |螺纹2

线程2在线程1计算的中途开始运行，检索到错误的状态变量值（因为线程1尚未更新变量），并将其乘以2。你应该有3个，但事实上你最终只有2个

为了防止这种情况，有很多方法和工具。现在大多数处理器架构都有原子指令（例如），开发人员如果知道在哪里需要它们，就可以利用这些指令。在这些工具之上，您可以有一整套工具—互斥锁、读/写锁、信号量等等。。。以降低或消除这些问题的成本，并在您知道需要它们的地方时

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不用说，概括这一点绝非易事。

感谢您抽出时间键入描述性答案。“大多数重要的I/O都是阻塞的”-因此，如果我有一种并发处理的方法并确保事务处理正常，那么数据库读/写就不需要阻塞，对吗？是的，我知道在文件系统级别，一切都会阻塞。我只是好奇，如果我编写一个单线程的db，但使用一个事件循环，会发生什么。这意味着我可以“执行”一个非常耗时的

SELECT

，而不必等待响应，然后执行一个

INSERT

，前提是我有正确的锁。@lonesword“blocking”是一个大字。很难提供一个通用的答案，因为即使在linux上纯读/写操作的世界中，人们也可以访问

select

/

pselect

，以查看多个文件描述符。然而，对于大多数RDBMS解决方案，读/写并不是阻塞的。现在我真希望有人能录下我的演讲，我深入探讨了很多数据库解决方案的所有事务机制。“然而，对于大多数RDBMS解决方案，读/写都没有阻塞”-这对我来说是新闻。如果你能抽出时间在博客上发表演讲，我很乐意阅读。谢谢您的时间。@lonesword他们在查询级别没有阻塞。它们在I/O级别阻塞很短的时间（通常写入AOL）。这就是我一直试图提出的观点——“阻塞”这个词太笼统了。如何阻止？在什么级别？影响谁？例如，在MySQL的情况下