Node.js 是单进程单线程应用程序，但是通过事件和回调支持并发，所以性能非常高。它的每一个API 都是异步的，并作为一个独立线程运行，使用异步函数调用，并处理并发。基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。单线程类似进入一个 while(true) 的事件循环，直到没有事件观察者退出，每个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数。

1.1. 事件驱动程序

Node.js 使用事件驱动模型，当 httpserver 接收到请求，然后进行处理，然后去服务下一个 http 请求。当这个请求完成，它被放回处理队列，当到达队列开头，这个结果被返回给用户。这个模型非常高效可扩展性非常强，因为 httpserver 一直接受请求而不等待任何读写操作。（这也被称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO）在事件驱动模型中，会生成一个主循环来监听事件，当检测到事件时触发回调函数。

EventEmitters -> Events (Event Loop) -> Event Handlers

整个事件驱动的流程就是这么实现的，非常简洁。有点类似于观察者模式，事件相当于一个主题(Subject)，而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。

Node.js 有多个内置的事件，我们可以通过引入 events 模块，并通过实例化EventEmitter 类来绑定和监听事件。

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();
// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);
// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');

下面这个例子演示了如何使用EventEmitter

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// 创建事件处理程序
var connectHandler = function connected() {
   console.log('连接成功。');
   // 触发 data_received 事件 
   eventEmitter.emit('data_received');
}

// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandler);

// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on('data_received', function(){
   console.log('数据接收成功。');
});

// 触发 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');

console.log("程序执行完毕。");

执行程序

$ node main.js
连接成功。
数据接收成功。
程序执行完毕。

Node 应用程序是如何工作的？

在 Node 应用程序中，执行异步操作的函数将最后一个参数作为回调函数，回调函数第一个参数为 错误对象，第二个参数为 数据对象。

1.2. EventEmitter

Node.js 所有的异步 I/O 操作在完成时都会发送一个事件到事件队列。Node.js 里面的许多对象都会分发事件：一个 net.Server 对象会在每次有新连接时分发一个事件， fs.readStream 对象会在文件被打开的时候发出一个事件。所有这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。

events 模块只提供了一个对象：events.EventEmitter，它的核心就是事件触发与事件监听器功能的封装。

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

EventEmitter 对象如果在实例化时发生错误，会触发 error 事件。当添加新的监听器时，newListener 事件会触发，当监听器被移除时，removeListener 事件被触发。 EventEmitter 提供了多个函数，如 on 和 emit 。on 函数用于绑定事件函数，emit 函数用于触发一个事件。

var EventEmitter = require('events').EventEmitter; 
var event = new EventEmitter(); 
event.on('some_event', function() { 
    console.log('some_event_'); 
}); 
setTimeout(function() { 
    event.emit('some_event'); 
}, 1000); 
console.log('before...');

执行结果:

$ node event.js 
before...
some_event_

EventEmitter的每个事件由一个事件名和若干个参数组成，事件名是一个字符串，对于每个事件，EventEmitter支持若干个事件监听器，先注册的监听器先执行；

1.2.1. 常用属性或方法

  • addListener(event, listener) 为指定事件添加一个监听器到监听器数组的尾部。
  • on(event, listener) 为指定事件注册一个监听器，接受一个字符串 event 和一个回调函数。
  • once(event, listener) 为指定事件注册一个单次监听器。
  • removeListener(event, listener) 移除指定事件的某个监听器，监听器 必须是该事件已经注册过的监听器。
  • removeAllListeners([event]) 移除所有事件的所有监听器，如果指定事件，则移除指定事件的所有监听器。
  • setMaxListeners(n) 默认情况下，如果添加的监听器超过10个就会输出警告信息，setMaxListeners函数用于提高监听器的默认限制的数量。
  • listeners(event) 返回指定事件的监听器数组。
  • emit(event, [arg1], [arg2], [...]) 按参数的顺序执行每个监听器，如果事件有注册监听返回true，否则返回false。

1.2.2. 类方法

  • listenerCount(emitter, event) 返回指定事件的监听器数量。

1.2.3. 事件

  • newListener 该事件在添加新监听器时被触发。
event - 字符串，事件名称
listener - 处理事件函数
  • removeListener 从指定监听器数组中删除一个监听器。需要注意的是，此操作将会改变处于被删监听器之后的那些监听器的索引。
event - 字符串，事件名称
listener - 处理事件函数

1.2.4. error 事件

EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error，它包含了错误的语义，我们在遇到异常的时候通常会触发 error 事件。当 error 被触发时，EventEmitter 规定如果没有响应的监听器，Node.js 会把它当作异常，退出程序并输出错误信息。 我们一般会为会触发 error 事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃。

var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.emit('error');

运行时会显示以下错误：

node.js:201 
throw e; // process.nextTick error, or 'error' event on first tick 
^ 
Error: Uncaught, unspecified 'error' event. 
...

1.3. 继承EventEmitter

大多数时候我们不会直接使用 EventEmitter，而是在对象中继承它。包括 fs、net、http 在内的，只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。

为什么要这样做呢？原因有两点： 首先，具有某个实体功能的对象实现事件符合语义，事件的监听和发射应该是一个对象的方法。 其次，JavaScript 的对象机制是基于原型的，支持部分多重继承，继承 EventEmitter 不会打乱对象原有的继承关系。

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