Node.js如何處理多個請求？
前言
在電腦科學領域，關於併發和並行的概念經常被提及。然而，這兩個術語常常被混為一談，導致很多人對它們的理解存在著很多混淆。本文小編將透過對併發和並行的深入解析，幫助讀者更好地理解它們之間的不同特點和應用場景。同時，文章還將介紹Node.js如何高效地處理多個請求的技巧和方法。
什麼是併發
併發是指兩個或多個任務可以在重疊的時間段內開始、執行和完成。這並不一定意味著它們將同時執行，但它們可以交錯執行，以便在任何給定的時間，總有一個任務在執行。
下面小編以一個簡單的例子給讀者詳細的解釋併發的特點：
假設在一個餐廳裡面，有一個服務員從1號桌的客人那裡接受了一份點單，然後這個服務員在廚房一直等待1號桌客人的飯做好，做好之後將飯端到1號桌。
這個服務員完成第一桌客人的點單後，再前往下一桌的2號客人處，接受訂單，並前往廚房等待準備完成，等飯做好後再將點餐的餐點交給客人。
看到這裡，各位讀者可能會覺得這個服務員的做法一點都不高效，他完全可以在等第一單飯的時候去第二桌點單，按照這位服務員現在的做法，他在每一單的飯做好之前的這個時間段內什麼事情都幹不了，這樣就浪費了大量的時間。
我們現在修改一下這位服務員的做法，修改後如下：
服務員將前往1號桌接受訂單並將其交給廚房，然後返回2號桌接受訂單並將其同樣交給廚房。在這種情況下，服務員不會等待訂單準備完成，而是會繼續前往下一個桌子接受訂單，直到食物準備好。當食物準備好後，服務員會為所有桌子上的客人上菜。像上述的這種情況，沒有增加執行緒（服務員）的數量，但透過縮短空閒時間來加快處理過程。同時處理多個任務，這個就是併發。
例如：你正在做飯的同時，接到一通電話，於是你接聽了電話，當聽到爐子發出警報時，你回去關掉爐子，然後再繼續接電話。
這個例子很好地展示了併發的概念。做飯的過程中，能夠同時處理來自電話和爐子的不同事件。你在不中斷一個任務的情況下，暫時切換到另一個任務，然後再回到原來的任務。這種併發的方式能夠提高效率並更好地應對多個任務的情況。（同時做兩件事，但是一次只做一件事）
什麼是並行
並行是指兩個或多個任務可以真正同時執行。為了實現這一點，這些任務必須能夠在獨立的CPU或核心上執行。同樣的，小編依然以做飯的例子給大家解釋一下什麼是並行：
例如：你正在做飯的同時，接到一通電話，你的家人接聽了電話，你繼續做飯，你和你的家人誰也不會干擾誰，兩個不同的事情發生在兩個人身上，這個就是並行。
什麼是單執行緒程式？
單執行緒程式是按照單一順序執行程式設計指令的過程。話雖如此，如果一個應用程式具有以下一組指令：
指令A
指令B
指令C
如果這組指令在單執行緒程式中執行，執行過程將如下所示：
多執行緒程式是什麼？
多執行緒程式是在多個序列中執行程式設計指令。因此，除非多個指令被分組在不同的序列中，否則指令不需要等待執行。
為什麼Node.js是單執行緒的？
Node.js是一個單執行緒的平臺。這意味著它一次只能處理一個請求。
例如：服務員從1號桌子上接訂單並將其傳給廚房，然後去2號桌子接訂單。當從2號桌子接訂單時，1號桌子的食物已經準備好了，但是服務員不能立即過去將食物送到1號桌子，服務員必須先完成1號桌子的訂單，然後將其交給廚房，然後再將準備好的餐點送到1號桌子。
Node.js Web伺服器維護一個有限的執行緒池，為客戶端請求提供服務。多個客戶端向Node.js伺服器發出多個請求。Node.js接收這些請求並將它們放入事件佇列中。Node.js伺服器有一個內部元件，稱為事件迴圈(Event Loop)，它是一個無限迴圈，接收並處理請求。這個事件迴圈是單執行緒的，也就是說，事件迴圈是事件佇列的監聽器。
Node.js如何處理多個請求？
Node.js可以透過事件驅動模型輕鬆處理多個併發請求。
當客戶端傳送請求時，單個執行緒會將該請求傳送給其他人。當前執行緒不會忙於處理該請求。伺服器有工作人員為其工作。伺服器將請求傳送給工作人員，工作人員進一步將其傳送給其他伺服器並等待響應。同時，如果有另一個請求，執行緒將其傳送給另一個工作人員，並等待來自另一個伺服器的響應。
這樣，單個執行緒將始終可用於接收客戶端的請求。它不會阻塞請求。
Node.js實現多個請求的程式碼：
const http = require('http');
// 建立一個 HTTP 伺服器物件
const server = http.createServer((req, res) => {
// 處理請求
if (req.url === '/') {
// 設定響應頭
res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
// 傳送響應資料
res.end('Hello, World!');
} else if (req.url === '/about') {
// 設定響應頭
res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
// 傳送響應資料
res.end('About Us');
} else {
// 設定響應頭
res.writeHead(404, { 'Content-Type': 'text/plain' });
// 傳送響應資料
res.end('Page Not Found');
}
});
// 監聽 3000 埠
server.listen(3000, () => {
console.log('Server listening on port 3000');
});
總結
總的來說，Node.js在處理多個請求方面具有優勢。它利用事件驅動和非阻塞式I/O的特性，能夠高效地處理併發請求，提供快速響應和良好的可擴充套件性。同時，透過採用適當的工具和技術，可以進一步最佳化效能，控制併發量，並提高系統的可靠性和穩定性。
擴充套件連結：