单线程异步处理

Question

即使在阅读http://krondo.com/?p=1209或异步调用是否总是创建/调用新线程之后？我仍然对如何在固有的单线程系统上提供异步调用感到困惑。我将解释我到目前为止的理解并指出我的疑问。

我读过的一个例子是描述一个提供异步请求处理的 TCP 服务器 - 用户会调用一个方法，例如 get(Callback c)，稍后会调用回调。现在，我在这里的第一个问题 - 我们已经有两个系统，一个服务器和一个客户端。这不是我的意思，因为事实上我们至少有两个线程——一个在服务器端，一个在客户端。

我读过的另一个例子是 JavaScript，因为这是使用Node.js. 我无法理解，也许用 Java 术语思考的是：如果我执行下面的代码（为不正确的，可能是残暴的语法道歉）：

function foo(){
    read_file(FIle location, Callback c) //asynchronous call, does not block
    //do many things more here, potentially for hours
}

对读取文件的调用执行 (sth) 并返回，允许我的函数的其余部分执行。由于只有一个线程，即正在执行我的函数的线程，那么同一个线程（也是唯一一个正在执行我的东西的线程）究竟如何从磁盘读取字节？

基本上，在我看来，我缺少一些像某种循环调度程序一样的底层机制，它本质上是单线程的，可能会将任务拆分为较小的任务，或者调用会产生线程的多线程组件和读入文件。

预先感谢所有评论并指出我在途中的错误。

更新：感谢所有回复。帮助我解决这个问题的更多好资源在这里：

1. http://www.html5rocks.com/en/tutorials/async/deferred/
2. http://lostechies.com/johnteague/2012/11/30/node-js-must-know-concepts-asynchrounous/
3. http://www.interact-sw.co.uk/iangblog/2004/09/23/threadless (.NET)
4. http://ejohn.org/blog/how-javascript-timers-work/（计时器的内在函数）
5. http://www.mobl-lang.org/283/reducing-the-pain-synchronous-asynchronous-programming/

Answer 1

真正的答案是，这取决于“单线程”的含义。

多任务处理有两种方法：协作式和中断驱动式。合作，也就是您引用的另一个 StackOverflow 项目所描述的，要求例程显式放弃处理器的所有权，以便它可以执行其他操作。事件驱动系统通常是这样设计的。优点是管理起来更容易，并且避免了数据访问冲突的大部分风险，因为在任何时候只有一小块代码会被执行。缺点是，因为一次只做一件事，所以所有的事情都必须设计得相当快地执行，或者被分解成块（通过像调用这样的显式暂停yield()），否则系统会显得冻结直到该事件被完全处理。

另一种方法——线程或进程——主动让处理器停止运行代码块，在完成其他事情时暂停它们。这实现起来要复杂得多，并且在编码时需要更加小心，因为您现在面临同时访问共享数据结构的风险，但它更强大，而且（如果做得正确）更加健壮和响应迅速。

是的，这两种情况确实都涉及一个调度程序。在以前的版本中，调度程序只是旋转，直到事件到达（从操作系统和/或运行时环境传递，这隐式是另一个线程或进程），并在处理下一个到达的事件之前调度该事件。