Node.js入門教程

1.什么是NodeJS

簡單的說 Node.js 就是運(yùn)行在服務(wù)端的 JavaScript。

Node.js 是一個基于Chrome JavaScript 運(yùn)行時建立的一個平臺。

Node.js是一個事件驅(qū)動I/O服務(wù)端JavaScript環(huán)境，基于Google的V8引擎（Google的Chrome瀏覽器使用的JavaScript執(zhí)行環(huán)境），

V8引擎執(zhí)行Javascript的速度非常快，性能非常好。

2.為什么選擇NodeJS

如果你是一個前端程序員，你不懂得像PHP、Python或Ruby等動態(tài)編程語言，然后你想創(chuàng)建自己的服務(wù)，那么Node.js是一個非常好的選擇。

Node.js 是運(yùn)行在服務(wù)端的 JavaScript，如果你熟悉Javascript，那么你將會很容易的學(xué)會Node.js。

當(dāng)然，如果你是后端程序員，想部署一些高性能的服務(wù)，那么學(xué)習(xí)Node.js也是一個非常好的選擇。

3.NodeJS的特點

我們先來看看NodeJS官網(wǎng)上的介紹：

　　Node.js is a platform built on Chrome's JavaScript runtime for easily building fast, scalable network applications. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient, perfect for data-intensive real-time applications that run across distributed devices.

　　其特點為：

　　1. 它是一個Javascript運(yùn)行環(huán)境

　　2. 依賴于Chrome V8引擎進(jìn)行代碼解釋

　　3. 事件驅(qū)動

　　4. 非阻塞I/O

　　5. 輕量、可伸縮，適于實時數(shù)據(jù)交互應(yīng)用

　　6. 單進(jìn)程，單線程

異步、事件驅(qū)動模型

我們同樣是要發(fā)起請求，等待服務(wù)器端響應(yīng)；但是與銀行例子不同的是，這次我們點完餐后拿到了一個號碼，

　　拿到號碼，我們往往會在位置上等待，而在我們后面的請求會繼續(xù)得到處理，同樣是拿了一個號碼然后到一旁等待，接待員能一直進(jìn)行處理。

　　等到飯菜做號了，會喊號碼，我們拿到了自己的飯菜，進(jìn)行后續(xù)的處理（吃飯）

　　這個喊號碼的動作在NodeJS中叫做回調(diào)（Callback），能在事件（燒菜，I/O）處理完成后繼續(xù)執(zhí)行后面的邏輯（吃飯），

　　這體現(xiàn)了NodeJS的顯著特點，異步機(jī)制、事件驅(qū)動

　　整個過程沒有阻塞新用戶的連接（點餐），也不需要維護(hù)已經(jīng)點餐的用戶與廚師的連接

Node.Js使用事件驅(qū)動模型，當(dāng)web server接收到請求，就把它關(guān)閉然后進(jìn)行處理，然后去服務(wù)下一個web請求。當(dāng)這個請求完成，它被放回處理隊列，當(dāng)?shù)竭_(dá)隊列開頭，這個結(jié)果被返回給用戶。這個模型非常高效可擴(kuò)展性非常強(qiáng)，因為webserver一直接受請求而不等待任何讀寫操作。（這也被稱之為非阻塞式IO或者事件驅(qū)動IO）

　　基于這樣的機(jī)制，理論上陸續(xù)有用戶請求連接，NodeJS都可以進(jìn)行響應(yīng)，因此NodeJS能支持比Java、PHP程序更高的并發(fā)量

　　雖然維護(hù)事件隊列也需要成本，再由于NodeJS是單線程，事件隊列越長，得到響應(yīng)的時間就越長，并發(fā)量上去還是會力不從心

　　總結(jié)一下NodeJS是怎么解決并發(fā)連接這個問題的：

　　更改連接到服務(wù)器的方式，每個連接發(fā)射（emit）一個在NodeJS引擎進(jìn)程中運(yùn)行的事件（Event），放進(jìn)事件隊列當(dāng)中，

　　而不是為每個連接生成一個新的OS線程（并為其分配一些配套內(nèi)存）

I/O阻塞

NodeJS解決的另外一個問題是I/O阻塞，看看這樣的業(yè)務(wù)場景：需要從多個數(shù)據(jù)源拉取數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行處理

　　（1）串行獲取數(shù)據(jù)，這是我們一般的解決方案，以PHP為例

　　假如獲取profile和timeline操作各需要1S，那么串行獲取就需要2S

　　（2）NodeJS非阻塞I/O，發(fā)射/監(jiān)聽事件來控制執(zhí)行過程

　　NodeJS遇到I/O事件會創(chuàng)建一個線程去執(zhí)行，然后主線程會繼續(xù)往下執(zhí)行的，

　　因此，拿profile的動作觸發(fā)一個I/O事件，馬上就會執(zhí)行拿timeline的動作，

　　兩個動作并行執(zhí)行，假如各需要1S，那么總的時間也就是1S

　　它們的I/O操作執(zhí)行完成后，發(fā)射一個事件，profile和timeline，

　　事件代理接收后繼續(xù)往下執(zhí)行后面的邏輯，這就是NodeJS非阻塞I/O的特點

　　總結(jié)一下：

　　Java、PHP也有辦法實現(xiàn)并行請求（子線程），但NodeJS通過回調(diào)函數(shù)（Callback）和異步機(jī)制會做得很自然

4. NodeJS的優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：

　　1. 高并發(fā)（最重要的優(yōu)點）

　　2. 適合I/O密集型應(yīng)用

　 缺點：

　　1. 不適合CPU密集型應(yīng)用；CPU密集型應(yīng)用給Node帶來的挑戰(zhàn)主要是：由于JavaScript單線程的原因，如果有長時間運(yùn)行的計算（比如大循環(huán)），將會導(dǎo)致CPU時間片不能釋放，使得后續(xù)I/O無法發(fā)起；

　　　　解決方案：分解大型運(yùn)算任務(wù)為多個小任務(wù)，使得運(yùn)算能夠適時釋放，不阻塞I/O調(diào)用的發(fā)起；

　　2. 只支持單核CPU，不能充分利用CPU

　　3. 可靠性低，一旦代碼某個環(huán)節(jié)崩潰，整個系統(tǒng)都崩潰

　　　　原因：單進(jìn)程，單線程

　　　　解決方案：（1）Nnigx反向代理，負(fù)載均衡，開多個進(jìn)程，綁定多個端口；

　　　　　　　　　（2）開多個進(jìn)程監(jiān)聽同一個端口，使用cluster模塊；

　　4. 開源組件庫質(zhì)量參差不齊，更新快，向下不兼容

　　5. Debug不方便，錯誤沒有stack trace

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