Node.js专题讲解 第1期 概念篇

一、前言

经过这几年的发展，前端普遍进入了技术深水区，只会Web页面开发已经难以满足企业的需求，Node逐渐成为了刚性技能。为了回馈粉丝的支持，前端微服务特开启Node.js专题，系统学习Node.js知识，为还在迷茫路上的你，提供系统化的学习，在学习过程中任何问题可以在后台回复，小编拉你进群共同学习，如果对大家提升有帮助，记得关注点赞，不错过每一篇干货文章。

二、Node.js发展史

Ryan Dahl，一名资深的C/C++程序员，他的主要工作是用C/C++写高性能Web服务。在经历过一些尝试֖和失败ܾ᠋之后，他找到了设计高性能，Web服务器的几个要点：事件驱动、非阻塞I/O。

Ryan Dahl最初的目标是写一个基于事件驱动、非阻塞I/O的Web服务器，以达到更高的性能，提供Apache等服务器之外的选择。但是用C/C++写就太痛苦了。于是这位兄弟开始设想用高级语言开发Web服务。

他评估了很多种高级语言，发现JavaScript比C的开发门槛要低，比Lua的历史包袱要少。尽管服务器端JavaScript存在已经很多年了，但是后端部分一直没有市场，并且空白，可以说历史包袱为零，JavaScript是单线程执行，根本不能进行同步IO操作，为其导入非阻塞I/O库没有额外阻力。所以选定JavaScript成为了Node.js的实现语言。

当时，第二次浏览器大战也渐渐分出高下，Chrome浏览器的JavaScript引擎V8摘得性能第一的宝座。又因为V8就是开源的JavaScript引擎，有着Google这一个大团队投资和持续支持，于是选择V8作为运行时引擎为不二之选。

于是在2009年，Ryan正式推出了基于JavaScript语言和V8引擎的开源Web服务器项目，命名为Node.js。虽然名字很土，但是，Node第一次把JavaScript带入到后端服务器开发，加上世界上已经有无数的JavaScript开发人员，所以Node.js一下子就火了起来。

起初，Ryan Dahl称他的项目为web.js，就是一个Web服务器，但是项目的发展超过了他最初单纯开发一个Web服务器的想法，变成了构建网络应用的一个基础框架，这样可以在它的基础上构建更多的东西，诸如服务器、客户端、命令行工具等。

三、Node.js是什么

读完Node.js,读完了它的发展由来。Node.js 不是一门新的语言,也不是一个JavaScript的框架,它是一个JavaScript运行在浏览器之外的平台,是运行在服务端的 JavaScript或者Node.js 是一个服务器端 JavaScript 解释器,是一个Javascript运行环境(runtime)。它采用事件驱动、异步编程、为网络服务而设计，实现了诸如文件系统、模块、包、操作系统 API、网络通信等 Core JavaScript 没有或者不完善的功能。实际上它是对Google V8引擎进行了封装。V8引擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好。Node.js对一些特殊用例进行了优化，提供了替代的API，使得V8在非浏览器环境下运行得更好。说白了，就是一个能编译你写的js代码并让计算机识别并执行的编译环境，一般我们会用的到浏览器的内核来编译解析我们的JS代码，而Node.js是另一种运行环境（所以Node.js是一个平台，不是一种语言，更不是什么后端语言，也不是什么前端框架，它是由C++编写的JavaScript的运行环境—— 虚拟机）。

四、Node.js应用场景

Node.js可以是前端全栈的基石，可以与前端衔接，用来做后端应用。它的应用场景已经从前端工具的脚手架、辅助工具类，发展到api中间层、代理层，以及专业的后端开发。

这其中最有价值的就是api中间层。前后端协作的时候，因为进度不同有时前端需要等后端的接口。为了保证进度，前端可以用node做api中间层，通过nodeJs可以自己约定数据的格式，根据前端的需求定制自己的接口，自己封装对数据库的增删改查操作，创建自己的代理和网关服务器等。

这些事情在以往只能是等着后端做，但现在通过nodeJs，前端人员都可以自己搞定后端服务这个事情，这就使得工作的过程更加可控。

有时候，仅仅使用Node.js可以作为一个中间层来来分发调用数据接口，比如有一个网站数据是有java提供的，我们可以让Node.js作为一个中间层，来接受用户的请求，然后通过Node.js来调用java数据接口，获取到数据后直接在Node.js层面做html组合，然后将渲染好的页面直接给用户。为什么要这样做，直接请求java接口不行吗，这是因为Node.js被称之为高性能的web服务器，在并发和抗压方面都比传统的平台要好很多，因此这样一包装可以极大的减轻服务器的开发。

五、Node.js的优点

Node.js最大的特点是采用异步式I\O与事件驱动

1. 单线程

2. 异步的非阻塞I/O

3. 事件驱动

4. 解析JS代码

• 没有浏览器安全级的限制；

5. 提供系统级别的API；

• a. 文件的读写
• b. 进程的管理
• c. 网络通信

6. Node.js库异步和事件驱动

• Node.js 使用的是单线程模型，对于所有I/O都采用异步式的请求方式，避免了频繁的上下文切换。Node.js 在执行的过程中会维护一个事件队列，程序在执行时进入事件循环等待下一个事件到来，每个异步式 I/O 请求完成后会被推送到事件队列，等待程序进程进行处理。所有API异步是非阻塞。 这意味着一个基于Node.js的服务器不会等待API返回数据。 服务器移动到下一个API后调用它，Node.js事件的一个通知机制有助于服务器，以获得从以API调用的响应。Node.js 进程在同一时刻只会处理一个事件，完成后立即进入事件循环检查并处理后面的事件。这样做的好处是，CPU和内存在同一时间集中处理一件事，同时尽可能让耗时的I/O操作并行执行。对于低速连接攻击，Node.js只是在事件队列中增加请求，等待操作系统的回应，因而不会有任何多线程开销，很大程度上可以提高 Web 应用的健壮性，防止恶意攻击。

7. 非常快

• 正在构建在谷歌Chrome的V8 JavaScript引擎，Node.js库代码执行是非常快的。

8. 单线程但高度可扩展

• Node.js使用事件循环单线程模型。事件机制有助于服务器在非阻塞的方式作出反应，并使得服务器的高可扩展性，而不是它创建线程限制来处理请求的传统服务器。 Node.js使用单线程的程序和同样的程序处理比传统的服务器要大的多，比如：比Apache HTTP服务器请求服务的数量大得多。

9. 无缓冲

• Node.js的应用从来没有缓冲任何数据。这些应用程序只需输出块中的数据。（即流应用）

10. 许可证

• Node.js是在MIT许可下发布的。

六、Node能做什么

• 具有复杂逻辑的网站
• 基于社交网络的大规模web应用
• web Socket网站
• TCP\UDP套接字应用程序
• 命令行工具
• 交互式终端程序
• 带有图形用户界面的本地应用程序
• 单元测试工具
• 客户端Javascript编译器 ……

七、相关概念

• npm
• package.json
• express
• koa
• egg

八、关注我们

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