面试题：网络编程：async/await 在 Node.js 网络服务性能优化中的应用

利用 async/await 结合事件循环机制优化服务性能

理解事件循环机制：Node.js 基于 Chrome V8 引擎，其事件循环负责处理非阻塞 I/O 操作。事件循环不断检查事件队列，执行回调函数。在事件循环的每个阶段，Node.js 会处理特定类型的任务，如定时器到期的任务、I/O 回调等。
async/await 如何配合事件循环：
- async 函数返回一个 Promise。await 关键字只能在 async 函数内部使用，它会暂停 async 函数的执行，等待 Promise 被解决（resolved）或被拒绝（rejected）。
- 当 await 一个 Promise 时，控制权会交还给事件循环，允许其他任务在这个等待期间执行。这样就避免了阻塞主线程，使 Node.js 能够处理高并发的网络请求。
- 例如，假设我们有一个异步读取文件的操作：

async function readFileAsync() {
    const fs = require('fs');
    const util = require('util');
    const readFile = util.promisify(fs.readFile);
    try {
        const data = await readFile('example.txt', 'utf8');
        console.log(data);
    } catch (error) {
        console.error(error);
    }
}
readFileAsync();

在这个例子中，await readFile('example.txt', 'utf8') 会暂停 readFileAsync 函数的执行，事件循环可以继续处理其他任务。当文件读取完成（Promise 被 resolved），await 之后的代码才会执行。

处理大量网络请求时防止内存泄漏和提高资源利用率

合理使用异步操作避免内存堆积：在处理大量网络请求时，每个请求可能涉及多个异步操作，如数据库查询、文件读取等。如果这些操作不是异步执行，而是同步阻塞的，会导致内存中堆积大量未完成的请求，最终可能导致内存泄漏。
- 例如，处理 HTTP 请求的 Express 应用：

const express = require('express');
const app = express();
const mysql = require('mysql');
const pool = mysql.createPool({
    host: 'localhost',
    user: 'root',
    password: 'password',
    database: 'test'
});
const query = util.promisify(pool.query).bind(pool);

app.get('/data', async (req, res) => {
    try {
        const results = await query('SELECT * FROM users');
        res.json(results);
    } catch (error) {
        res.status(500).send('Error fetching data');
    }
});

const port = 3000;
app.listen(port, () => {
    console.log(`Server running on port ${port}`);
});

在这个 Express 应用中，await query('SELECT * FROM users') 确保数据库查询是异步的。这样，在等待数据库响应时，Node.js 可以处理其他 HTTP 请求，避免因大量请求等待数据库查询而导致的内存泄漏。

及时释放资源：在异步操作完成后，要确保及时释放相关资源。例如，在使用数据库连接池时，连接使用完毕后要归还到连接池。在上述代码中，util.promisify(pool.query) 内部会自动处理连接的获取和归还，确保连接资源的有效利用。
流处理：对于处理大量数据（如文件上传、大查询结果集），使用流（Stream）结合 async/await 可以显著提高资源利用率。流允许数据逐块处理，而不是一次性加载到内存中。
- 例如，处理文件上传：

const express = require('express');
const multer = require('multer');
const app = express();
const storage = multer.memoryStorage();
const upload = multer({ storage: storage });

app.post('/upload', upload.single('file'), async (req, res) => {
    const fs = require('fs');
    const util = require('util');
    const writeFile = util.promisify(fs.writeFile);
    try {
        await writeFile('uploadedFile.txt', req.file.buffer);
        res.send('File uploaded successfully');
    } catch (error) {
        res.status(500).send('Error uploading file');
    }
});

const port = 3000;
app.listen(port, () => {
    console.log(`Server running on port ${port}`);
});

在这个文件上传的例子中，multer 将上传的文件存储在内存中作为 buffer，然后通过 await writeFile('uploadedFile.txt', req.file.buffer) 异步写入文件，避免了在内存中长时间保留大量数据，提高了资源利用率。

面试题：网络编程：async/await 在 Node.js 网络服务性能优化中的应用

知识考点

面试题答案

利用 async/await 结合事件循环机制优化服务性能

处理大量网络请求时防止内存泄漏和提高资源利用率