优点
:::tips
- 拥有高并发及适合“I/O”密集型应用的优势；
- Node是基于事件驱动和无阻塞的，nodejs底层异步io，性能比较好。所以非常适合处理并发请求，因此构建在Node上的代理服务器相比其他技术实现（如Ruby）的服务器表现要好得多。
- 超强的高并发能力、高性能
- NodeJs的首要目标是提供一种简单的、用于创建高性能服务器及可在该服务器中运行的各种应用程序的开发工具
- 首先让我们来看一下现在的服务器端语言中存在着什么问题。在Java、PHP或者.NET等服务器语言中，会为每一个客户端连接创建一个新的线程。而每个线程需要耗费大约2MB内存。也就是说，理论上，一个8GB内存的服务器可以同时连接的最大用户数为4000个左右。要让web应用程序支持更多的用户，就需要增加服务器的数量，而web应用程序的硬件成本当然就上升了。
- NodeJs不为每个客户连接创建一个新的线程，而仅仅使用一个线程。当有用户连接了，就触发一个内部事件，通过非阻塞I/O、事件驱动机制，让Node.js程序宏观上也是并行的。使用Node.js，一个8GB内存的服务器，可以同时处理超过4万用户的连接。
- 实现高性能服务器
- 严格地说，Node.js是一个用于开发各种web服务器的开发工具。在Node.js服务器中，运行的是高性能V8 JavaScript脚本语言，该语言是一种可以运行在服务器端的脚本语言。
- 那么，什么是V8 JavaScript脚本语言呢？该语言是一种被V8 JavaScript引擎所解析并执行的脚本语言。V8 JavaScript引擎是由Google公司使用C++语言开发的一种高性能JavaScript引擎，该引擎并不局限于在浏览器中运行。Node.js将其转用在了服务器中，并且为其提供了许多附加的具有各种不同用途的API。例如，在一个服务器中，经常需要处理各种二进制数据。在JavaScript脚本语言中，只具有非常有限的对二进制数据的处理能力，而Node.js所提供的Buffer类则提供了丰富的对二进制数据的处理能力。
- 另外，在V8 JavaScript引擎内部使用一种全新的编译技术。这意味着开发者编写的高端的 JavaScript 脚本代码与开发者编写的低端的C语言具有非常相近的执行效率，这也是Node.js服务器可以提供的一个重要特性。
- 轻量级应用
- Node.可以让开发人员更好的组织代码，提升复用性。并且可以处理文件与数据库
- 开发速度高
- 弱类型语言比较灵活，不像强类型一样需要各种转换，代码量少
- 开发周期短、开发成本低、学习成本低
- 前后端编程环境统一，Node打破了过去JavaScript只能在浏览器中运行的局面，因此客户端和服务器端都用同一种语言编写，这是非常美妙的事情
- 基于Javascript，普及门槛低，JavaScript相对其他的企业级编程语言来说也简单一些，这样前端程序员就可以很快上手利用Node做后端的设计
- 生态丰富
- 在Node启动的很短时间内，社区就已经贡献了大量的扩展库（模块）。其中很多是连接数据库或是其他软件的驱动，但还有很多是凭他们的实力制作出来的非常有用的软件。
- 不得不提到的是Node社区。虽然Node项目还非常年轻，但很少看到对一个项目如此狂热的社区。不管是新手，还是专家，大家都围绕着项目，使用并贡献自己的能力，致力于打造一个探索、支持、分享、听取建议的乐土。 :::
缺点
:::tips
- 只支持单核CPU，不能充分利用CPU；
- 不适合CPU密集型应用；
- CPU密集型应用给Node带来的挑战主要是：由于JavaScript单线程的原因，如果有长时间运行的计算（比如大循环），将会导致CPU时间片不能释放，使得后续I/O无法发起；
- 解决方案：分解大型运算任务为多个小任务，使得运算能够适时释放，不阻塞I/O调用的发起；
- 果是I/O任务，Node.js会把任务交给线程池来异步处理，高效简单，因此Node.js适合I/O密集型任务。 但不是所有任务都是I/O密集型任务，如碰到以下CPU密集型任务时，如：
- 数据加解密（node.bcrypt.js）
- 数据压缩和解压（node-tar）
Node.js就会亲自处理，一个一个的计算，前面的任务没有执行完，后面的任务只能干等着。 目前好一点的服务器都至少是2核，而 Node.js 只有一个 EventLoop，也就是只占用一个 CPU 内核，当Node.js 被CPU 密集型任务占用，导致其他任务被阻塞时，却还有 CPU 内核处于闲置状态，造成资源浪费。 因此，Node.js并不适合CPU密集型任务。 但实际上，大多数网站服务器端都不会做太多的计算，它们接受到请求后，把请求交给其他服务来处理，如RPC（用来读取数据库等），然后等待结果返回。Node.js采用了单线程模型，它不会为每个请求分配一个线程，而是用一个主线程处理所有请求，对于I/O操作则采用异步处理，它避开了创建、销毁线程以及在线程间切换所需的开销和复杂性。 因此，Node.js做后端主要用于BFF层、SSR。 但是Node.js只能利用单核的问题也早就有解决方案了，比如Egg.js框架中的Egg-Cluster模块就利用多进程非常好的解决这个问题。但是仍然较为麻烦。
- 不适合大内存的应用；
- 32位系统默认限制 0.7GB
- 64位系统默认限制 1.4GB
- 导致的问题： Node 无法直接操作大文件对象。设置大了之后垃圾回收会变慢，可能需要多部署几个实例
例如我想读取一个 4g 的文件来处理，即使物理内存有 32GB，在单个 Node 进程中也是不能完全的使用的。 我们平常在声明一些对象的时候，要是没有Node垃圾回收机制回收 ，就会占用V8限制的内存 为什么有内存限制 内存限制主要原因是v8的垃圾回收制度。1.5GB内存做一次小的回收需要50MS，做一次非增量性回收需要1S以上，并且这会使JS线程暂停。因此限制内存。
- 不适合大量同步的应用；
- 分布式应用基础设施不完善：
- 分布式指的是在多台不同的服务器中部署不同的服务模块，已进程为单位，派发到服务器上，通过远程调用（RPC）通信并协同工作，最终对外提供服务。对于分布式应用，Node.js的优势不能很好显示出来。
- 可靠性低，一旦代码某个环节崩溃，整个系统都崩溃。
- 原因：单进程，单线程
- 解决方案：
- Nnigx反向代理，负载均衡，开多个进程，绑定多个端口；
- 开多个进程监听同一个端口，使用cluster模块；(像使用多核性能的时候需要使用cluster或者部署多个实例，比较麻烦）
- 需要守护进程或者docker重启来解决
- Debug不方便，错误没有stack trace
- 开源组件库质量参差不齐，更新快，向下不兼容
- Node的框架开源项目，Express、Koa、egg、nest.js。社区框架更新快，一不学习就更不上 :::
特点
:::tips Node.js本质上是一个运行在服务端的 JavaScript。 Node.js是一个基于Chrome JavaScript运行时建立的平台。 Node.js是一个事件驱动I/O服务端，基于Google的V8引擎，V8引擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好。 :::
一、单线程，主线程一个，底层工作线程多个。
Nodejs与操作系统交互，我们在 Javascript中调用的方法，最终都会通过 process.binding 传递到 C/C++ 层面，最终由他们来执行真正的操作。Node.js 即这样与操作系统进行互动。 nodejs所谓的单线程，只是主线程是单线程，所有的网络请求或者异步任务都交给了内部的线程池去实现，本身只负责不断的往返调度，由事件循环不断驱动事件执行。 Nodejs之所以单线程可以处理高并发的原因，得益于libuv层的事件循环机制，和底层线程池实现。 Event loop就是主线程从主线程的事件队列里面不停循环的读取事件，驱动了所有的异步回调函数的执行，Event loop总共7个阶段，每个阶段都有一个任务队列，当所有阶段被顺序执行一次后，event loop 完成了一个 tick。
二、异步、非堵塞I/O
非阻塞 I/O，也叫异步 I/O，显然对应的就是阻塞式 I/O。
- 用于方便地搭建响应速度快、易于扩展的网络应用。Node.js使用事件驱动，非阻塞I/O 模型而得以轻量和高效，非常适合在分布式设备上运行数据密集型的实时应用。
- Node采用一系列“非阻塞”库来支持事件循环的方式。本质上就是为文件系统、数据库之类的资源提供接口。向文件系统发送一个请求时，无需等待硬盘（寻址并检索文件），硬盘准备好的时候非阻塞接口会通知Node。该模型以可扩展的方式简化了对慢资源的访问， 直观，易懂。尤其是对于熟悉onmouseover、onclick等DOM事件的用户，更有一种似曾相识的感觉。
传统的服务器语言大多是多线程、阻塞式 I/O。这也是 Node 与众不同的地方，对于传统的服务器语言，在与用户建立连接时，每一个连接都是一个线程。 当有十万个用户连接时，服务器上就会有十万个线程。而阻塞式 I/O 是指，当一个线程在执行 I/O 操作时，这个线程会阻塞，等待 I/O 操作完成后继续执行。 举个例子可以更好理解，比如我们到一个餐馆吃饭，这个餐馆比较高级，服务员是一对一服务（每个用户都是一个线程），从我们坐下开始，服务员就把菜单给你，然后在旁边等你点菜（等待 I/O 操作），当你看完菜单，把要点的菜告诉服务员（ I/O 操作结束后线程继续执行）。在你看菜单的过程中，服务员其实是被闲置的，如果你一直看，他就会一直等，直到你点完（ I/O 操作结束）。这就是阻塞式 I/O。 阻塞式 I/O 必须要多线程，就这个例子来看，如果只有一个服务员（单线程），那当店里同时有十个顾客时，他需要一个一个等待顾客看菜单然后点菜，那后面的顾客要等待的时间就会很长，显然这个餐馆的服务就会很差（服务器性能差）。 所以传统的服务器都是多线程、阻塞式 I/O，也就是相当于有多个服务员（线程），每个进来的顾客都分配到一个服务员（线程），然后你看菜单时在旁边等候（阻塞式 I/O ）。很明显这样的服务是让顾客最舒服的，但是对于餐馆老板来说很难受，因为要雇佣大量的服务员。因此传统的方式成本是比较大的。要有性能足够好的服务器才能支撑大量的线程。但他的优点也很明显，比如某一桌客人与服务员发生争吵（线程崩了！），不会影响到其他顾客，因为每一桌都有专门的服务员负责，因此只会对当前用户产生影响。 上面的例子应该可以很好地理解多线程、阻塞式 I/O 。而 node 的特性是单线程、非阻塞时 I/O 。node 最大的优势就是性能强，同样的服务器性能使用 node 可以比传统的服务器语言多容纳一百倍的用户（对于不同的任务有不同的差别， I/O 操作越多，node优势越明显，如果都是 CPU 计算任务，那他俩几乎没有区别（上面的例子中，忽略顾客的看菜单时间）。 还是用上面的例子再比喻一下单线程、非阻塞式 I/O 。这应该是个规模比较小的餐馆，或者说老板比较穷，雇不起大量的服务员，因此只能雇佣一个服务员。当有顾客来时，服务员把菜单送过去，顾客开始看菜单（ I/O 操作），这个时候，服务员是被释放了的，他不用等待顾客看菜单，服务员说：“您先看着菜单，点好了叫我”（回调函数）。这个时候这个服务员就可以抽身去服务其他的顾客。用这种模式的话，一个服务员就可以服务多位顾客，而且不需要等待 I/O ，只需要随时监听就行了，顾客点完后会主动叫服务员（执行回调函数）。 单线程、非阻塞式 I/O 的优势就是性能强，一个人服务员就可以解决大量顾客。但是他的缺点也很明显，比如有一桌顾客和服务员又吵架了（线程崩了！），那这些顾客就都完了，因为所有人都在等这一个服务员。也就是说，如果线程崩掉了，那与这个服务器连接的所有用户都会崩溃。
三、V8虚拟机
- Node.js是一套用来编写高性能网络服务器的JavaScript工具包。Node.js是一个可以快速构建网络服务及应用的平台，该平台的构建是基于Chrome's JavaScript runtime，也就是说，实际上它是对GoogleV8引擎（应用于Google Chrome浏览器)进行了封装。V8引 擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好。
- NodeJS并不是提供简单的封装，然后提供API调用，如果是这样的话那么它就不会有现在这么火了。Node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。例如，在服务器环境中，处理二进制数据通常是必不可少的，但Javascript对此支持不足，因此，V8.Node增加了Buffer类，方便并且高效地 处理二进制数据。因此，Node不仅仅简单的使用了V8,还对其进行了优化，使其在各环境下更加给力。
- V8引擎本身使用了一些最新的编译技术。这使得用Javascript这类脚本语言编写出来的代码运行速度获得了极大提升，又节省了开发成本。对性能的苛求是Node的一个关键因素。 Javascript是一个事件驱动语言，Node利用了这个优点，编写出可扩展性高的服务器。Node采用了一个称为“事件循环(event loop）”的架构，使得编写可扩展性高的服务器变得既容易又安全。提高服务器性能的技巧有多种多样。Node选择了一种既能提高性能，又能减低开发复杂度的架构。这是一个非常重要的特性。并发编程通常很复杂且布满地雷。Node绕过了这些，但仍提供很好的性能。
- 虽然让Javascript运行于服务器端不是Node的独特之处，但却是其一强大功能。不得不承认，浏览器环境限制了我们选择编程语言的自由。任何服务器与日益复杂的浏览器客户端应用程序间共享代码的愿望只能通过Javascript来实现。虽然还存在其他一些支持Javascript在服务器端 运行的平台，但因为上述特性，Node发展迅猛，成为事实上的平台。
四、事件驱动
Node.js 使用事件驱动模型，当web server接收到请求，就把它关闭然后进行处理，然后去服务下一个web请求。 当这个请求完成，它被放回处理队列，当到达队列开头，这个结果被返回给用户。 这个模型非常高效可扩展性非常强，因为webserver一直接受请求而不等待任何读写操作。（这也被称之为非阻塞式IO或者事件驱动IO） 在事件驱动模型中，会生成一个主循环来监听事件，当检测到事件时触发回调函数。
五、适合NodeJS的场景
- RESTful API 这是NodeJS最理想的应用场景，可以处理数万条连接，本身没有太多的逻辑，只需要请求API，组织数据进行返回即可。它本质上只是从某个数据库中查找一些值并将它们组成一个响应。由于响应是少量文本，入站请求也是少量的文本，因此流量不高，一台机器甚至也可以处理最繁忙的公司的API需求。
- 统一Web应用的UI层 目前MVC的架构，在某种意义上来说，Web开发有两个UI层，一个是在浏览器里面我们最终看到的，另一个在server端，负责生成和拼接页面。 不讨论这种架构是好是坏，但是有另外一种实践，面向服务的架构，更好的做前后端的依赖分离。如果所有的关键业务逻辑都封装成REST调用，就意味着在上层只需要考虑如何用这些REST接口构建具体的应用。那些后端程序员们根本不操心具体数据是如何从一个页面传递到另一个页面的，他们也不用管用户数据更新是通过Ajax异步获取的还是通过刷新页面。
- 大量Ajax请求的应用 例如个性化应用，每个用户看到的页面都不一样，缓存失效，需要在页面加载的时候发起Ajax请求，NodeJS能响应大量的并发请求。 总而言之，NodeJS适合运用在高并发、I/O密集、少量业务逻辑的场景。
