Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时环境，它允许开发者使用 JavaScript 语言在服务器端进行编程，说白话就是，Node.js 给 JavaScript 提供了一个平台，让 JavaScript 可以调用一些 C/C++ 的接口，这大大扩展了 JavaScript 的能力
特点
- 事件驱动：Node.js 采用事件驱动架构，通过事件循环来处理各种操作。这意味着它可以高效地处理大量并发请求，而无需为每个请求创建新的线程，从而提高了系统的性能和可扩展性。
- 非阻塞 I/O：Node.js 的 I/O 操作是异步的，即非阻塞的。这意味着当进行 I/O 操作（如读取文件、网络请求等）时，Node.js 不会等待操作完成，而是继续执行其他代码，当操作完成后，通过回调函数来处理结果。这种方式大大提高了应用程序的性能和响应速度，能够同时处理大量的并发请求。
- 单线程：Node.js 在单线程中运行，这与传统的多线程服务器模型不同。它通过事件循环和异步 I/O 来实现高并发处理，避免了多线程编程中常见的线程同步和资源竞争问题，使代码更加简洁和易于维护。
- 跨平台：Node.js 可以在不同的操作系统上运行，如 Windows、Mac OS、Linux 等，这使得开发者可以轻松地构建跨平台的应用程序。
应用场景
- Web 应用开发：可以用于构建各种类型的 Web 应用，包括服务器端逻辑、路由处理、中间件等。配合 Express、Koa 等框架，能够快速搭建功能强大的 Web 服务器，处理 HTTP 请求和响应。
- 后端 API 服务：常用于开发 RESTful API 或其他类型的后端接口，为前端应用或移动应用提供数据支持。它可以与数据库（如 MongoDB、MySQL 等）进行交互，实现数据的存储、查询和更新等操作。
- 实时应用：由于其事件驱动和非阻塞 I/O 的特性，非常适合开发实时应用，如聊天应用、在线游戏、实时监控系统等。通过 WebSocket 等技术，Node.js 可以实现服务器与客户端之间的实时双向通信。
- 命令行工具：可以用于开发命令行工具，帮助开发者提高工作效率。例如，创建项目脚手架、自动化任务（如打包、压缩、测试等）、代码检查工具等。
模块系统
- 核心模块：Node.js 提供了一系列核心模块，如
http、fs、path等，这些模块可以直接在代码中使用，无需额外安装。核心模块提供了底层的功能支持，如创建 HTTP 服务器、操作文件系统、处理路径等。 - 第三方模块：通过 npm（Node Package Manager），可以方便地安装和使用大量的第三方模块。npm 是世界上最大的开源库生态系统之一，涵盖了各种功能和领域的模块，如数据库操作、网络请求、加密解密、图形处理等。
- 自定义模块：开发者还可以根据自己的需求创建自定义模块，将相关的代码封装在一个模块中，提高代码的复用性和可维护性。模块之间可以通过
require函数进行相互引用。
与前端 JavaScript 的关系
- 语法基础相同：Node.js 使用的 JavaScript 语法与前端 JavaScript 基本相同，都遵循 ECMAScript 标准。这使得前端开发者可以很容易地过渡到后端开发，使用熟悉的语言进行服务器端编程。
- 运行环境不同：前端 JavaScript 运行在浏览器环境中，主要用于操作 DOM、处理用户交互、发送网络请求等。而 Node.js 运行在服务器端，没有浏览器中的 DOM 和 BOM 对象，它主要用于处理服务器端的逻辑、文件操作、网络通信等。
- 部分 API 不同：由于运行环境的差异，Node.js 和前端 JavaScript 提供了不同的 API。例如，前端 JavaScript 有
window、document等对象，而 Node.js 有process、fs等模块。但在一些方面也有相似的 API，如fetch函数在前端和 Node.js 中都可以用于发送网络请求。
与浏览器的区别
浏览器和 Node.js 都使用 JavaScript 作为编程语言。构建在浏览器中运行的应用与构建 Node.js 应用完全不同。尽管它始终是 JavaScript，但仍存在一些关键差异，这些差异使体验截然不同。
| * | 浏览器 | NodeJs |
|---|---|---|
| BOM | YES | No |
| DOM | YES | No(但是可以使用jsdom) |
| 文件操作api | No | Yes |
| 版本 | 不可控 | 可控 |
| 模块化 | 仅支持ESM 但可以使用babel | 都支持 |
相关框架
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Express：是最流行的 Node.js Web 应用框架之一，它提供了简洁的路由系统和中间件机制，使得构建 Web 应用变得非常容易。可以方便地定义路由、处理请求和响应，并且支持各种 HTTP 方法（GET、POST、PUT、DELETE 等）。
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Koa：是另一个轻量级的 Node.js 框架，它基于 ES6 的 Generator 函数和 async/await 语法，提供了更优雅的异步处理方式。Koa 的中间件机制非常灵活，能够有效地处理请求和响应的流程，常用于构建高性能的 Web 应用和 API 服务。
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NestJS：是一个用于构建高效、可扩展的 Node.js 服务器端应用的框架，它采用了类似 Angular 的依赖注入和模块化架构，使得代码更加结构化和易于维护。NestJS 支持多种类型的应用场景，包括 Web 应用、微服务等。
架构
应用/模块（Application/Modules） ：这部分就是所有的 JavaScript 代码：你的应用程序、Node.js 核心模块、任何 npm install 的模块，以及你写的所有模块代码。你花费的主要精力都在这部分。
绑定（Bindings） ：Binding 是一些胶水代码，能够把不同语言绑定在一起使其能够互相沟通。在 Node.js 中，binding 所做的就是把 Node.js 那些用 C/C++ 写的库接口暴露给 JS 环境。 注意：C/C++ 这样的系统编程语言通常都比其他高阶语言（Python、JavaScript、Ruby 等等）性能更高，所以把主要消耗 CPU 的操作以 C/C++ 代码来执行更加明智。
C/C++ Addons：如果你想在应用程序中包含其他第三方或者你自己的 C/C++ 库的话，需要自己完成这部分胶水代码。你写的这部分胶水代码就称为 Addon。
V8：Google 开源的高性能 JavaScript 引擎，以 C++ 实现。这也是集成在 Chrome 中的 JS 引擎。V8 将你写的 JavaScript 代码编译为机器码然后执行。V8 有多快？。
libuv：提供异步功能的 C 库。它在运行时负责一个事件循环（Event Loop）、一个线程池、文件系统 I/O、DNS 相关和网络 I/O，以及一些其他重要功能。
其他 C/C++ 组件和库：如 c-ares、crypto (OpenSSL)、http-parser 以及 zlib。这些依赖提供了对系统底层功能的访问，包括网络、压缩、加密等。
应用
前端
- 构建工具：如 Webpack、Parcel 等，利用 Node.js 实现模块打包、代码压缩、热更新等功能，优化前端开发流程。
- 任务运行器：像 Gulp、Grunt 等，通过 Node.js 可以自动化执行任务，比如代码检查、测试、文件合并与压缩等，提高开发效率。
后端
- Web 服务器：使用 Express、Koa 等框架，能够快速搭建 Web 服务器，处理 HTTP 请求和响应，实现路由系统、中间件机制等，用于构建各种规模的后端应用。
- 数据库操作：借助 Node.js 可以使用各种数据库驱动，如 MySQL 的 mysql 模块、MongoDB 的 mongoose 模块等，实现与数据库的连接、数据的增删改查等操作。
桌面端
- Electron：基于 Node.js 和 Chromium，可以使用 HTML、CSS 和 JavaScript 构建跨平台的桌面应用程序，将前端技术与后端的系统操作能力相结合，如文件系统操作、进程管理等。
- NW.js：与 Electron 类似，允许开发人员使用 HTML、CSS 和 JavaScript 开发桌面应用，同时提供了与 Node.js 的集成，方便进行本地资源访问和系统级操作。
移动端
- 框架集成：在使用框架如 ReactNative 开发移动应用时，Node.js 用于构建和打包应用，处理依赖管理等任务。它还可以与后端服务进行通信，为移动应用提供数据支持。
- 命令行工具：如 Cordova 的命令行工具基于 Node.js，用于创建、构建和部署跨平台移动应用，通过命令行操作实现不同平台的打包和发布。
基建
- 容器编排：在容器化部署中，Kubernetes 的一些插件和工具可以用 Node.js 编写，用于容器的管理和调度。
- 监控与日志：利用 Node.js 可以编写监控脚本和日志收集工具，如使用 Prometheus 进行指标采集，通过 Node.js 的相关库将应用的性能指标暴露出来，便于监控和分析。
嵌入式
- 物联网应用：在物联网领域，Node.js 可用于开发嵌入式设备的应用程序，如连接传感器、执行数据处理和通信任务。例如，使用 Johnny-Five 库可以方便地与 Arduino 等硬件设备进行交互，读取传感器数据、控制电机等。
- 边缘计算：在边缘计算场景中，Node.js 可以在边缘设备上运行，对本地数据进行实时处理和分析，减少对云端的依赖，提高响应速度。
单元测试
- 测试框架：使用 Mocha、Jasmine、 Jest 等测试框架，结合 Chai、Sinon 等断言库和模拟库，对 Node.js 模块和函数进行单元测试，确保代码的正确性和稳定性。
- 代码覆盖工具：如 Istanbul，可以检测测试用例对代码的覆盖程度，帮助开发者发现未测试的代码路径，提高测试的完整性。
CI/CD
- 自动化脚本：在 CI/CD 流程中，通过编写 Node.js 脚本可以实现自动化的代码构建、测试和部署任务。例如，在 GitLab CI 或 Jenkins 中，可以使用 Node.js 脚本定义构建步骤、运行测试套件，并将应用部署到生产环境。
- 代码质量检查：结合 ESLint、Stylelint 等工具，通过 Node.js 在 CI/CD 流程中对代码进行质量检查，确保代码符合规范，减少代码中的错误和潜在问题。
反向代理
- Nginx 替代方案：可以使用 http-proxy-middleware 等库在 Node.js 中实现反向代理功能，将客户端请求转发到后端的不同服务，实现负载均衡、请求过滤等功能。
- 自定义代理逻辑：基于 Node.js 的 http 模块，可以编写自定义的反向代理服务器，根据业务需求实现更灵活的代理策略，如根据请求头信息进行动态路由转发等。
结束语
Nodejs为JavaScript开发者提供了更广阔的发展空间，推动了全栈开发的发展。作为前端生态中不可缺少的一份子，为 JavaScript 开发者提供了更广阔的发展空间，推动了全栈开发的发展也完善了前端的开发生态。
