Node.js简介

什么是Node.js？

Node.js不是一门语言，而是一个基于Google V8引擎，跨平台的JavaScript运行环境

Node.js安装与运行

Node.js在实际开发中使用偶数版本（长期维护版本）

⭐️Node.js应用举个简单的栗子
读取package.json内容
//index.js中

const {readFile} = require('fs');

//以‘utf-8’读取package.json，有错误抛出错误，没有错误console.log
readFile( './package.json ',{encoding: 'utf-8'}, (err,data)=>{
    if(err){
        throw err;
    }
    console.log(data);
})

\> `node index.js`
输出package.json文件内容

版本管理

如何快速切换Node.js版本

n：一个npm全局开源包，是依赖npm来全局安装、使用的
fnm：快速简单，兼容性支持.node-version和.nvmrc文件
nvm：独立的软件包，使用比较多

Node.js特点

异步I/O
当Node.js执行I/O操作（文件的读写，网络请求与读写等）时，会在响应返回恢复操作，而不是阻塞线程并浪费CPU循环等待
简单来说，当Node.js执行I/O操作然后在等待响应的时候，不会整个系统等待响应，中途还能干别的事，直到响应返回再恢复操作

代码编写顺序和执行顺序无关
单线程
Node.js保持了JavaScript在浏览器中单线程的特点
👉优点：
不用处处在意状态同步问题，不会发现死锁
没有线程上下文切换带来的性能开销

👉缺点：（解决方案在后）
无法引用多核CPI
错误会引起整个应用退出，健壮性不足
大量计算占用CPU无法继续执行
```
⭐️ 举个栗子
浏览器是多进程，JS引擎单线程
 Browser进程：浏览器主进程，只有一个
 插件进程：插件使用时才创建
 渲染进程：页面渲染、JS执行、事件处理
```
跨平台
主要得益于在操作系统与Node上层模块系统之间构建了一层平台架构

应用场景
Node.js在大部分领域都有一席之地，特别是I/O密集型

例如：
Web应用：Express/Koa
前端构建：Webpacks<br>
GUI客户端软件：VSCode、网易云音乐...
其它：爬虫等...

模块化机制

何为模块化

根据功能或业务将一个大程序拆分成互相依赖的小文件，再用简单的方式拼装起来

为什么模块化？无模块化有什么问题？

1 .所有script标签必须保证顺序正确，否则会依赖报错
2. 全局变量存在命名冲突，占用内存无法回收
3. IIFE/namespace会导致代码可读性低等诸多问题...

CommonJS规范

Node.js支持CommonJS模块规范，采用同步机制加载模块
exports 和module.exports指向同一个地址
∴exports = module.exports = {}

加载方式

加载内置模块 require('fs')
加载相对||绝对路径的文件模块
require('/User/.../file.js')
require('./file.js')

加载npm包 require('lodash')

⭐️npm包查找原则:require('lodash')
  1. 当前目录node_modules
  2. 如果没有，父级目录的node_modules
  3. 如果没有，沿着路径向上递归，直到根目录下node_modules
  4. 找到只会回家再package.json main指向的文件，如果没有package.json则依次查找index.js、index、json、index.node

require.cache

require.cache中由于同步加载缓存着加载过的模块
如果没有缓存，文件模块查找耗时增加。如果每次require都需要重新遍历查找，性能较差

⭐️如何删除require.cache

//有缓存
const mod1 = require('./foo');
const mod2 = require('./foo');
console.log( mod1 === mod2 );//true

//无缓存
function requireUncaches(module){
    //删除require.cache
    delete require.cache[require.resolve(module)];
    return require(module);
}
const mod3 = requireUncaches('./foo');
console.log( mod1 === mod3 );//false

ESModules（简称ESM）

ESM是在ES6语言层面提出的一种模块化标准
ESM中主要有import、export两个关键词，不能console.log打印两个关键字

如何使用ESM

ESM是在模块在编译的时候输出（提前加载）

node>=13:
在Node层面,后缀改为.mjs后直接编写,比如：node main.mjs
项目package.json中，添加 <scrip> 标签中添加 type="module"
node<=12:
--experimental-modules

CommonJS VS ESM

CommonJS模块输出的是一个值的拷贝；ESM模块输出的是值的引用
CommonJS模块是运行时加载；ESM是在模块在编译的时候输出（提前加载）

CommonJS 和 ESM可以混用，但是最好不要！

其它模块化规范

名称	区别
AMD	异步加载，推崇依赖前置
CMD	异步加载，推崇就近依赖
UMD	兼容AMD和CommonJS模式
ES Modules	语言层面的模块化规范，与环境无关，可借助babel编译

⭐️模块化规范对应的环境

模块.jpg

包管理机制

npm介绍

npm是Node.js中的包管理器，提供了安装、删除等命令来管理包

 ⭐️一些有关的介绍
 - dependencies  业务依赖，应用发布后正常执行所需要的包
 - devDependencies  开发依赖、只用于开发环境
 - peerDependencies  同等依赖、比如一个webpack插件依赖特点版本的webpack
 - bundledDependencies  打包依赖（npm run pack），必须已经在devDep或dep声明过
 - optionalDependencies  可选依赖

私有npm

镜像公司内部私有
镜像设置 npm config set registry=url

其它

npm | yarn => lock/扁平/缓存...
pnpm => monorepo/硬、符号链接/安全性高...

异步编程

Callback

Promise

Promise是一个具有四个状态的有限状态机，其中三个核心状态为Pending（挂起），Fulfilled（完成）、Rejected（拒绝），以及还有一个未开始状态

⭐️使用Promise和Callback
！使用Callback有时会有一些很深的嵌套
！使用Promise可以使嵌套扁平化

如何将Callback转为Promise形式？

util.promisifh

await

await函数使用try、catch捕获异常（注意并行处理）

Event

发布订阅模式，Node.js内置events模块比如HTTP sever on ('requests')事件监听

Web应用开发

Koa介绍

Koa——基于Node.js平台的下一代Web开发框架。它仅仅提供了一个轻量优雅的函数库，使编写Web应用变得得心应手，不在内核方法中绑定任何中间件

Koa执行过程

-服务启动
   -实例化application
   -注册中间件
   -创建服务，监听端口
-接受/处理请求
    -获取请求req，res对象
    -req -> request、 req -> respose封装
    -request&response -> context
    -执行中间件
    -输出设置到ctx.body上的内容

⭐️图示：

Koa中间件

Koa应用程序是一个包含一组中间件的函数对象，他是按照洋葱模型组织和执行的

Koa中间件繁多，质量参差不齐，需要合理选择，高效组合

⭐️一条请求在中间件的历经之路

基于Koa的前端框架

开源：ThinkJS/Egg...
内部：Turbo、E让、Gulu...

线上部署

Node.js基于事件驱动、异步非阻塞模式，可以用于高并发场景，同时避免了线程创建、线程上下文切换所产生的资源开销

⭐️解决上文中Node.js单线程造成的缺点方法：

利用多核CPU
Node.js提供了cluster/child_process模块
提高健壮性：
可以使用Node.js进程管理工具来守护进程，从而提高健壮性
复杂计算占用CPU卡住了怎么办
使用多进程与进程通信
！通过父进程监听子进程降低CPU卡住的可能性

最后

之前有学习使用过一些Node.js，通过这一次的系统学习，更加了解的服务端开发与前端开发的联系和区别。学习路漫漫，想成为一名合格的前端工程师，这些知识都是需要了解的，加油哇~
如果有任何不对的记录，欢迎指正~！~

【青训营】- Node.js基础入门