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Node.js 的單執行緒(Single Thread)設計,到底有什麼優點?

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這是個總有人一問再問的問題,到底 Node.js 這樣單執行緒(Single Thread)的設計,到底有什麼優點?為什麼總是有人說,它比傳統多執行緒的設計來得有效率?以往,一旦開始討論這個問題,總是會有人開始提到 Context Switch、Asynchronous 等機制,越講越玄也越講越複雜化。

其實我們可以用簡單的餐廳比喻,就能理解 Single Thread 加上事件驅動(Event-driven)的機制,如何與傳統設計不一樣。
場景想像 試想一個場景:一間餐廳有 100 個座位,然後來了100個客人。
處理方法 身為老闆的你,你會選擇哪種方式服務這些客人:

請100個服務生一對一服務這些客人。請 25 個服務生,看當下狀況服務這些客人。 一般來說,傳統的多 Multi-thread 的設計就類似方法 1,而 Single-thread 且 Event-driven 的設計就是方法 2。

通常大多數情況我們會選擇方法 2,因為客人通常都是處於等待(看菜單、等上菜、吃自己)的情況,並不需要服務生貼身服務。所以即便請 100 個服務生,這些服務生大多數時間也只是等在那也佔地方,而服務生眾多也導致服務生之間的溝通和互動其實不易,更不容易交換資源,回報和協同工作難以進行。反而安排一個小型的外場班,讓裡面的人合作見機行事,會比派出 100 個各自獨立的人來得好。
併發數高的原因 併發數(concurrent request)指的是單位時間內可以處理的要求量,一般用來評估一個網路應用程式的效能。而通常在網路服務裡,併發數也相當於單一時間內能服務的連線數量。

所以,以前面餐廳外場班的模型來說,如果你有 100 個服務生,就可以服務 400 個客人。換句話說,同樣的資源,能處理的併發數(concurrent requests)也就比較高。

後記 不過如果你開的是酒店或按摩店,那可能就要請一百位服務生了。:-)