Node.js| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 2 天

1. 应用场景

1. 前端工程化

  • Bundle:webpack、vite、esbuild、parcel
  • Uglify:Uglifyjs
  • Transpile: babel, ts
  • 其他语言加入竞争
  • 现状:难以替代

2. Web 服务端应用

  • 学习曲线平缓,开发效率较高
  • 效率接近常见的编译语言
  • 社区生态丰富、工具链成熟(npm,V8 inspector)
  • 与前端结合的场景有优势(SSR)
  • 现状:竞争激烈,Node.js有自己独特的优势

3. Electron跨端桌面应用

  • 商业应用:vscode、discord、zoom
  • 大型公司内部效率工具
  • 现状:大部分场景在选型时都值得考虑

Node.js在字节

  • BFF,接口的需求者参与实现接口的编写
  • 服务端应用:头条搜索、西瓜视频、懂车帝——前端开发者来参与实现nodejs
  • Electron:飞书、飞连
  • 每年新增1000+应用

2. 运行时结构

Node.js

1. 应用场景

1. 前端工程化

  • Bundle:webpack、vite、esbuild、parcel
  • Uglify:Uglifyjs
  • Transpile: babel, ts
  • 其他语言加入竞争
  • 现状:难以替代

2. Web 服务端应用

  • 学习曲线平缓,开发效率较高
  • 效率接近常见的编译语言
  • 社区生态丰富、工具链成熟(npm,V8 inspector)
  • 与前端结合的场景有优势(SSR)
  • 现状:竞争激烈,Node.js有自己独特的优势

3. Electron跨端桌面应用

  • 商业应用:vscode、discord、zoom
  • 大型公司内部效率工具
  • 现状:大部分场景在选型时都值得考虑

Node.js在字节

  • BFF,接口的需求者参与实现接口的编写
  • 服务端应用:头条搜索、西瓜视频、懂车帝——前端开发者来参与实现nodejs
  • Electron:飞书、飞连
  • 每年新增1000+应用

2. 运行时结构

Untitled.png

  • V8:JavaScript Runtime,诊断挑食工具
  • libuv:eventloop,syscall
  • 举例:node-fetch发起请求时
    • 用户代码→V8引擎执行代码→Node.js Core(JS) → Node.js Core(C++)→llhttp进行报文序列化和反序列化→libuv建立tcp连接→llhttp→Core→用户代码

特点

1. 异步

不会阻塞线程,效率高,内存占用少

2. 单线程

实际:JS线程+uv线程池(默认4个,执行加密解密等消耗大的操作)+V8线程池+V8 Inspector线程(程序死循环崩溃仍能调试)

  • 优点:不用考虑多线程状态同步问题,也就不需要锁;同时还能比较高地利用系统资源
  • 去欸但:阻塞会产生更多负面影响
    • 解决办法:多进程或多线程

3. 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,学习成本低

3. 编写HTTP Server

0. Installation

  • 推荐nvm,便于版本管理

1. 编写http server & client收发Get、Post请求

  • server.js
const http = require('http');

const port = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.end('hello');
})

server.listen(port, () => {
    console.log('listening on: ', port);
})
  • http_server_json.js
const http = require('http');

const port = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
    const bufs = [];
    req.on('data', (buf) => {
        bufs.push(buf);
    })
    req.on('end', () => {
        const buf = Buffer.concat(bufs).toString('utf8');
        let msg = 'hello';
    try {
        const ret = JSON.parse(buf);
        msg = ret.msg;
    } catch(err) {

    }

    const responseJson = {
        msg: `receive: ${msg}`,
    }
    res.setHeader('Content-Type', 'application/json');
    res.end(JSON.stringify(responseJson));
    })
}) 

server.listen(port, () => {
    console.log('listening on: ', port);
})
  • http_client.js
const http = require('http')

const body = JSON.stringify({
    msg: 'Hello from client',
});

const req = http.request('http://127.0.0.1:8000', {
    method: 'POST',
    header: {
        'Content-Type': 'application/json',
    }
},(res) => {
    const bufs = []
    res.on('data', (buf) => {
        bufs.push(buf);
    })
    res.on('end', () => {
        const buf = JSON.parse(Buffer.concat(bufs));

        console.log('json.msg is:', buf.msg);
    })
})

req.end(body);
  • Promisify: 将callback转换为promise,增加代码可读性

2. 编写静态文件服务器

  • filestream,减少内存占用
  • 还需要什么:
    • CDN:缓存+加速
    • 分布式储存,容灾
    • 外部服务:cloudflare,阿里云

3. 编写React SSR服务

  • 特点
    • 相比传统HTML模板引起:避免重复编写代码
    • 相比SPA:首屏渲染更快,SEO友好
    • 缺点:
      • 通常qps较低,编写时需要考虑服务端渲染情况
  • 难点:
    1. 需要处理打包代码

    2. 需要思考前端代码在服务端运行时的逻辑

      async compnentDidMount() {}

    3. 移除对服务端无意义的副作用,或重置环境

4. 适用inspector进行调试、诊断

  • node —inspect
  • open http://localhost:9229/json
  • 命令面板可以打开源代码文件,进行断点调试
  • Heap Snapshot,诊断内存泄漏
  • CPU Profiles,诊断CPU占用

5. 部署简介

  • 守护进程:当进程退出时,重新拉起
  • 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,秩序考虑多核CPU利用率即可

延伸话题

贡献代码

  • 好处:
    • 理解底层细节
    • 自我证明
    • 解决社区问题
  • 难点
    • 花时间

编译Node.js

WASM,NAPI

  • Node.js是执行WASM的天然容器
  • NAPI执行C接口的代码,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
  • V8:JavaScript Runtime,诊断挑食工具
  • libuv:eventloop,syscall
  • 举例:node-fetch发起请求时
    • 用户代码→V8引擎执行代码→Node.js Core(JS) → Node.js Core(C++)→llhttp进行报文序列化和反序列化→libuv建立tcp连接→llhttp→Core→用户代码

特点

1. 异步

不会阻塞线程,效率高,内存占用少

2. 单线程

实际:JS线程+uv线程池(默认4个,执行加密解密等消耗大的操作)+V8线程池+V8 Inspector线程(程序死循环崩溃仍能调试)

  • 优点:不用考虑多线程状态同步问题,也就不需要锁;同时还能比较高地利用系统资源
  • 去欸但:阻塞会产生更多负面影响
    • 解决办法:多进程或多线程

3. 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,学习成本低

3. 编写HTTP Server

0. Installation

  • 推荐nvm,便于版本管理

1. 编写http server & client收发Get、Post请求

  • server.js
const http = require('http');

const port = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.end('hello');
})

server.listen(port, () => {
    console.log('listening on: ', port);
})
  • http_server_json.js
const http = require('http');

const port = 8000;

const server = http.createServer((req, res) => {
    const bufs = [];
    req.on('data', (buf) => {
        bufs.push(buf);
    })
    req.on('end', () => {
        const buf = Buffer.concat(bufs).toString('utf8');
        let msg = 'hello';
    try {
        const ret = JSON.parse(buf);
        msg = ret.msg;
    } catch(err) {

    }

    const responseJson = {
        msg: `receive: ${msg}`,
    }
    res.setHeader('Content-Type', 'application/json');
    res.end(JSON.stringify(responseJson));
    })
}) 

server.listen(port, () => {
    console.log('listening on: ', port);
})
  • http_client.js
const http = require('http')

const body = JSON.stringify({
    msg: 'Hello from client',
});

const req = http.request('http://127.0.0.1:8000', {
    method: 'POST',
    header: {
        'Content-Type': 'application/json',
    }
},(res) => {
    const bufs = []
    res.on('data', (buf) => {
        bufs.push(buf);
    })
    res.on('end', () => {
        const buf = JSON.parse(Buffer.concat(bufs));

        console.log('json.msg is:', buf.msg);
    })
})

req.end(body);
  • Promisify: 将callback转换为promise,增加代码可读性

2. 编写静态文件服务器

  • filestream,减少内存占用
  • 还需要什么:
    • CDN:缓存+加速
    • 分布式储存,容灾
    • 外部服务:cloudflare,阿里云

3. 编写React SSR服务

  • 特点
    • 相比传统HTML模板引起:避免重复编写代码
    • 相比SPA:首屏渲染更快,SEO友好
    • 缺点:
      • 通常qps较低,编写时需要考虑服务端渲染情况
  • 难点:
    1. 需要处理打包代码

    2. 需要思考前端代码在服务端运行时的逻辑

      async compnentDidMount() {}

    3. 移除对服务端无意义的副作用,或重置环境

4. 适用inspector进行调试、诊断

  • node —inspect
  • open http://localhost:9229/json
  • 命令面板可以打开源代码文件,进行断点调试
  • Heap Snapshot,诊断内存泄漏
  • CPU Profiles,诊断CPU占用

5. 部署简介

  • 守护进程:当进程退出时,重新拉起
  • 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,秩序考虑多核CPU利用率即可

延伸话题

贡献代码

  • 好处:
    • 理解底层细节
    • 自我证明
    • 解决社区问题
  • 难点
    • 花时间

编译Node.js

WASM,NAPI

  • Node.js是执行WASM的天然容器
  • NAPI执行C接口的代码,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