作为从Java转过来的程序员，我一直对nodejs的“单线程、异步非阻塞模型”不是很理解。本想先放着，等熟悉之后慢慢就知道了，没想到今天在学习async的queue函数的时候卡住了，趁此机会好好学习一下。
一、卡住我的代码
卡住我的代码是这样的：
简单解释一下。async的queue是一个任务队列，在本例中设置了3个worker。我通过`pushTask`函数，向队列中放入多个任务。期间等待了两次，分别是100ms和1000ms。等待的目的是想让放入的任务先执行，queue不是异步的吗？
然而执行结果却让我意外：
waited 100ms
waited 1000ms
processing task: t1
running: t1
processing task: t2
running: t2
processing task: t3
running: t3
processing task: t4
running: t4
processing task: t5
running: t5
processing task: t6
running: t6
processing task: t7
running: t7
processing task: t8
running: t8
可以看到，提交的任务都没有立即执行，而是让我白等了1100ms。这是怎么回事？我期望的输出是这样的：
processing task: t1
running: t1
processing task: t2
running: t2
processing task: t3
running: t3
processing task: t4
running: t4
waited 100ms
processing task: t5
running: t5
processing task: t6
running: t6
processing task: t7
running: t7
processing task: t8
running: t8
waited 1000ms
为了解决这个问题，我与群中的几位朋友一起讨论，最终基本弄明白了这个问题，非常感谢他们的帮助。
## 二、Nodejs是单线程吗？
首先是这篇非常重要的文章：[http://debuggable.com/posts/understanding-node-js:4bd98440-45e4-4a9a-8ef7-0f7ecbdd56cb](http://debuggable.com/posts/understanding-node-js:4bd98440-45e4-4a9a-8ef7-0f7ecbdd56cb)
我们写下的js代码，是在单线程的环境中执行，但nodejs本身不是单线程的。如果我们在代码中调用了nodejs提供的异步api（如IO等），它们可能是通过底层的c(c++?)模块在另外的线程中完成。但对于我们自己的js代码来说，它们处于单线程中。因为异步函数执行完将结果通过回调函数传给我们的时候，我们的代码一次只能处理一个。
在这里用debuggable.com上的那个文章中的一段比喻来讲，非常容易理解。如下：
我们写的js代码就像是一个国王，而nodejs给国王提供了很多仆人。早上，一个仆人叫醒了国王，问他有什么需要。国王给他一份清单，上面列举了所有需要完成的任务，然后睡回笼觉去了。当国王回去睡觉之后，仆人才离开国王，拿着清单，给其它的仆人一个个布置任务。仆人们各自忙各自的去了，直到完成了自己的任务后，才回来把结果禀告给国王。国王一次只召见一个人，其它的人就在外面排着队等着。国王处理完这个结果后，可能给他布置一个新的任务，或者就直接让他走了，然后再召见下一个人。等所有的结果都处理完了，国王就继续睡觉去了。直接有新的仆人完成任务后过来找他。这就是国王的幸福生活。
这段话对于理解nodejs的运行方式非常重要。
在nodejs中，有一个队列（先进先出），保存着一个个待执行的任务。第一个任务就是我们写的js代码，它最先被执行（相当于国王给第一个仆人任务清单）。在它执行完以后（国王睡回笼觉去了），其它的任务才会加到队列上（相当于第一个仆人按照清单给其它仆人分配任务）。
在我最上面的代码中，我在提交任务时，两次wait，实际上相当于国王在给第一个仆人清单时，突然发呆，仆人只能老老实实地等着，而不会去布置任务。直到国王发了两次呆之后，才去睡觉（我们的代码运行到结尾），这时仆人才敢离开给其他人布置任务。
这就是为什么会先出现两个`waited 1xxms`，之后才出现任务被执行的信息的原因。
<div>
## 三、process.nextTick
</div>
这篇文章也非常重要：[http://howtonode.org/understanding-process-next-tick](http://howtonode.org/understanding-process-next-tick "http://howtonode.org/understanding-process-next-tick")
nodejs的单线程让群中有些朋友很不满，他们认为如果我们需要进行一些密集计算（比如`while(true)`这样的），岂不是把整个线程等卡死了？我在一些资料上看到，的确是有这个担心，所以nodejs不适合用来开发cpu密集运算的程序，而适合做那些IO操作比较多，但本身不需要计算太多的程序。因为IO操作通过都是通过异步由nodejs在其它线程中完成，所以不会影响到主线程。
但如果我们的程序中，难以避免地需要进行一些密集运算该怎么办？这时需要把计算分解为可递归的步骤，计算一步后，使用`process.nextTick`将下一步放在队列的最后，让nodejs有机会去处理那些已经在等待的任务。
这里举一个例子，来自前面提到的howtonode上的文章：
var http = require('http');
var wait = function(mils) {
var now = new Date;
while(new Date - now <= mils);
};
function compute() {
// performs complicated calculations continuously
console.log('start computing');
wait(1000);
console.log('working for 1s, nexttick');
process.nextTick(compute);
}
http.createServer(function(req, res) {
console.log('new request');
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hello World');
}).listen(5000, '127.0.0.1');
compute();
其中compute是一个密集计算的函数，我们把它变为可递归的，每一步需要1秒（使用wait来代替密集运行）。执行完一次后，通过process.nextTick把下一次的执行放在队列的尾部，转而去处理已经处于等待中的客户端请求。这样就可以同时兼顾两种任务，让它们都有机会执行。
不过这种方式对于一个高访问量的网站来说还是不够，因为每步需要1s，这个时间还是太长了。这种情况需要采用其它的方式处理（以我目前刚入门的能力来看还不知道如何解决）。
在群中讨论nextTick时，我们对它的处理产生了分歧。主要原因是由于文中的一句话：
In this model, instead of calling compute() recursively, we use process.nextTick() to delay the execution of compute() till the next tick of the event loop
有的同学认为它是说“把某任务放在当前任务的下一个”，有的认为是放在队列的最尾，争轮不休。最后老雷同志贴上了nodejs的源代码，解决了这个问题：
从这几行代码中，我们可以看出很多信息：
- nextTick的确是把某任务放在队列的最后（
array.push)2. nodejs在执行任务时，会一次性把队列中所有任务都拿出来，依次执行3. 如果全部顺利完成，则删除刚才取出的所有任务，等待下一次执行4. 如果中途出错，则删除已经完成的任务和出错的任务，等待下次执行5. 如果第一个就出错，则throw error
看来有时候找半天资料不如看一眼源代码。
四、注意事项
如前段所讲，我们在js代码中，一定要尽量避免如while(true)这样的循环，或者密集计算。如果一定要这么做，则应该想办法把它分解为可重要执行的小块，通过process.nextTick将它分散开，让所有的任务都有执行的机会。
一些评论
squallssck
整个文章讲的的很好,可你的解释还是有点不清楚的地方:
之所以先wait了两次,原因是async其实把那些进queue的任务都process.nextTick()了,就是说放到了下一次event queue的循环里,也就是说现在的任务队列里没有这些任务,也不执行这些任务.等到下次loop才会开始做进queue得任务.