这是我参与2022首次更文挑战的第13天，活动详情查看：2022首次更文挑战

授课老师：欧阳亚东老师

应用场景
运行结构
Http Server
延伸话题

01. Node.js的应用场景

前端工程化

Bundle: webpack（经典）, vite（快速）, esbuild, parcel
Uglify: uglifyjs
Transpile: bablejs, typescript
其他语言加入竞争: esbuild(Go), parcel, prisma
现状:难以替代

Web服务端应用

学习曲线平缓，开发效率较高
运行效率接近常见的编译语言
社区生态丰富及工具链成熟(npm, V8 inspector)
- 有许多配套的npm包以及基于V8的谷歌浏览器的开发者工具
与前端结合的场景会有优势(服务端渲染：SSR)
现状:竞争激烈，Node.js有自己独特的优势

Electron跨端桌面应用

商业应用：vscode, slack, discord, zoom
大型公司内的效率工具
现状：大部分场景在选型时，都值得考虑

Node.js的应用场景—— Node.js在字节

BFF应用、SSR应用，举例：Modern.js
服务端应用，举例：头条搜索，西瓜视频，懂车帝
Electron应用：飞连，飞书
每年新增1000+ Node.js应用

BFF,即 Backend For Frontend(服务于前端的后端),也就是服务器设计 API 时会考虑前端的使用,并在服务端直接进行业务逻辑的处理,又称为用户体验适配器。

02. Node.js运行时结构

引用自: github.com/joyeecheung…

安装的外部包代码也算用户代码。 node.js很多底层也是由C++实现的。调用Node.js Core

V8,libuv

V8: JavaScript Runtime,诊断调试工具(inspector)

libuv: eventloop (事件循环)，syscall (系统调用)

举例: 用 node-fetch 发起请求时...

v8 engine：主要有两个作用 1.虚拟机的功能，执行js代码（自己的代码，第三方的代码和native modules的代码）。 2.提供C++函数接口，为nodejs提供v8初始化，创建context，scope等。

libuv：它是基于事件驱动的异步IO模型库，我们的js代码发出请求，最终由libuv完成，而我们所设置的回调函数则是在libuv触发。

builtin modules：它是由C++代码写成各类模块，包含了crypto，zlib, file stream etc 基础功能。（v8提供了函数接口，libuv提供异步IO模型库，以及一些nodejs函数，为builtin modules提供服务）。

native modules：它是由js写成，提供我们应用程序调用的库，同时这些模块又依赖builtin modules来获取相应的服务支持

特点

异步I/O ：比如setTimeout。
单线程：node.js从12开始，worker_thread可以起独立线程，但每个线程的模型没有太大变化。
跨平台：使用linux下的socket

异步io

当Node.js执行I/O操作时，会在响应返回后恢复操作，而不是阻塞线程并占用额外内存等待。

不需要等待调用fs模块的时间。

单线程

JS单线程（主线程）
- 实际:JS线程+uv线程池+V8任务线程池+V8 Inspector线程（如果你写了死循环，为什么还能调试？V8 Inspector作为一个单独的调试线程。）
优点:不用考虑多线程状态同步问题，也就不需要锁;同时还能比较高效地利用系统资源;
缺点:阻塞会产生更多负面影响
- 解决办法:多进程或多线程

跨平台

跨平台(大部分功能、api)
Node.js跨平台+ JS无需编译环境(+ Web跨平台+诊断工具跨平台)
- =开发成本低(大部分场景无需担心跨平台问题)，整体学习成本低

03. 编写Http Server

目标：

安装Node.js
编写Http Server + Client,收发GET, POST请求
编写静态文件服务器
编写React SSR服务
适用inspector进行调试、诊断
部署简介

安装

Mac, Linux推荐使用nvm。多版本管理。
Windows推荐nvm4w或是官方安装包。
安装慢，安装失败的情况，设置安装源。

NVM_NODEJS_ORG_MIRROR=https://npmmirror.com/mirrors/node nvm install 16

注意：

windows不要先下node.js,不然会冲突。
nvm可以提供多版本切换。

编写

客户端数据在req里面

Hello World:

const http = require( 'http' )
const port = 3000
const server = http.createServer((req, res) => {
    res.end( 'hello')
})
server.listen(port, () => {
    console.log(`server listens on: ${port}`)
})

JSON:

const server = http.createServer((req, res) = {
const bufs = []
req.on('data', data {
    bufs.push (data)
}
req.on('end', ()=>{
    let reqData = {}
    try {
        reqData = JSON.parse(Buffer.concat(bufs).toString())
    } catch (err) {
        //receive invalid json data 
    }
    res.setHeader('Content-Type'，'application/json')
    res.end(JSON.stringify({
        echo: reqData.msg 'Hello' ,
    }))
})

用了很多回调函数，但是不好回调和管理

用Promise + async await重写这两个例子(why)

技巧:将callback转换成promise

静态文件

React SSR

问题：SSR (server side rendering)有什么特点?

- 相比传统HTML模版引擎:避免重复编写代码
- 相比SPA (single page aplication) :首屏渲染更快，SEO 友好
- 缺点:
    - 通常qps较低，前端代码编写时需要考虑服务端渲染情况。

npm i react react-dom

最简单的React的例子：

ReactDomServer将DOM全部渲染成字符串，渲染成HTML代码后再返回。

难点：

需要处理打包代码 require('./static/style.css')
需要思考前端代码在服务端运行时的逻辑

async componentDidMount(){
    const res = await fetch('http://my.server.domain')
}

移除对服务端无意义的副作用，或重置环境。

考虑全局变量，副作用的问题，每次渲染后都重新起一个nodejs进程去渲染。

Debug V8 Inspector:开箱即用、特性丰富强大、与前端开发一致、跨平台

步骤

node --inspect xxx
open http://localhost:9229/json

场景
- 查看console.log内容
- breakpoint
- 高CPU、死循环: cpuprofile
- 高内存占用: heapsnapshot
- 性能分析

可以在frontend-url的控制台DevTools查看console.log内容。
在Source里面可以查看对应的代码，同时设置断点。触发后可以看到对应的变量的值。实际生产环境环境设置是非常危险的。可以右键行号，log出来。

部署：

部署要解决的问题
- 守护进程：当进程退出时，重新拉起。pm2
- 多进程:cluster便捷地利用多进程
- 记录进程状态，用于诊断
容器环境
- 通常有健康检查的手段，只需考虑多核cpu利用率即可

04. 延伸话题--

Node.js贡献代码

快速了解Node.js代码
- Node.js Core贡献入门]
好处:
- 从使用者的角色逐步理解底层细节，可以解决更复杂的问题;
- 自我证明，有助于职业发展;
- 解决社区问题，促进社区发展;
难点:
- 花时间

诊断/追踪

诊断是一个低频、重要同时也相当有挑战的方向。是企业衡量自己能否依赖一门门语言的重要参考。
技术咨询行业中的热门角色。
难点:
- 需要了解Node.js底层，需要了解操作系统以及各种工具
- 需要经验

WASM NAPI

Node.js (因为V8)是执行WASM代码的天然容器，和浏览器WASM是同一运行时，同时Node.js支持WASI。
NAPI执行C接口的代码(C/C+ +/Rust..),同时能保留原生代码的性能。
不同编程语言间通信的一种方案。

【青训营】Node.js与前端开发实战