首先，异步是什么呢？
异步是像对于同步而言的。异步通常带来的是非阻塞，能减少等待的时间和计算机硬件空闲的时间，在单位时间内处理更多的任务，而同步带来的是阻塞，一个同步队列中两个任务，当第一个在处理时，另一个必须等待，等到第一个任务处理完毕后，才加载第二个任务。关于同步，我们可以以在餐厅买饭为例。餐厅的卖饭窗口有三个工作人员，一个负责刷卡，一个负责打饭，一个负责把饭递给顾客。同步的情况下，第一个人买饭，先刷卡，后在窗口前等待拿饭。刷完卡后，刷卡的工作人员处于空闲状态，而后边的顾客此时还需要一直等待。等到第一个顾客拿到饭离开窗口以后，第二个顾客开始刷卡，重复第一个顾客的行为。这样一个顾客买饭的平均时间=刷卡时间+打饭时间+递饭时间。当然，这样做的一个好处是不会发生混乱，每个顾客都能正确地拿到自己的饭。然而，这样极大地浪费了后边顾客的时间，现实中一般是不会有窗口这么做的，这就是同步。异步呢，我们可以以去电脑店修电脑为例。我们把坏了的电脑搬到电脑店，这时商家说一时修不好，等修好了给我们打电话再去取。之后，我们不用一直待在电脑店等待修电脑的过程，我们可以去办别的事情。等到电脑修好了我们收到了商家的电话，再去取电脑。这样极大地节省了我们的时间。
那么异步具体应用在什么地方呢？
有电脑常识的人会直到，在计算机中，数据I/O是比较耗时的一项工作。获取文件数据时，内核需要获取文件描述符，根据文件描述符去磁盘对应的柱面磁道上寻址，读取数据，然后将数据返回。这这段时间内，如果是同步的情况下，当前任务会一直阻塞，而此时的cpu处于空闲状态，无疑造成了系统硬件资源的浪费。如果此时是异步读取的话，第一个只需要注册一个文件I/O事件，传入回调函数，然后继续后续代码的执行。当文件读取完成时，再调用回调函数返回数据完成文件读取。这样一来，能极大地提高cpu的利用率。同样，网络套接字的I/O也是一样。
不仅在node中，在浏览器中异步调用也很常见。在我们调用数据接口时，会越来越多地用到ajax来做局部刷新提升用户体验，ajax是指异步网络请求，我们在使用时，只需要配置好url，headers，callback等参数，就能够调用了。如果网络请求是同步的话，我们从发送请求到收到数据这段时间，就不能与页面上的ui进行交互，浏览器会处于一种假死的状态，极大地影响用户体验。使用ajax，我们创建了网络请求后，就可以接着执行其它代码了。等到数据返回时，会执行传入的回调函数来进行后续操作。
Node中异步I/O的执行过程是怎样的呢？
它的执行过程，离不开事件循环、观察者、请求对象、线程池这几部分。在javascript代码执行过程中，以异步读取文件为例，首先调用fs.readFile发起异步调用，通过传入的参数和回调封装请求对象，之后将请求对象放入线程池等待执行。当有空闲线程时，线程会加载这个请求对象，执行请求对象中的I/O操作，取回数据后通知内核，内核会将处理后的I/O交给事件循环中的I/O观察者，在事件循环中进行回调函数的执行。整个过程中，在javascript执行线程上是异步的，但是针对于线程池里单个线程而言是同步的。
Node服务器能够很好地处理高并发的情况，和它的异步也不无关系。当node服务器运行时，它通过监听网络套接字中的请求，然后形成事件交给I/O观察者。事件循环会不停地对观察者进行遍历，不断地处理各种网络I/O请求。如果javascript中有回调事件传入时，会将通过取得的数据返回给回调函数，传到业务逻辑层进行处理。多个请求不用依次等待上一个请求完成后才进行下一个请求，这样极大地节省了时间，对用户的相应也更加迅速。
此外，除了异步I/O，还有一些与异步有关的api，比如setTimeout，setInterval， setImmediate，process.nextTick，这些在前端和node中也较为常用。以后再讲。