Q1: Node.js 是什么？它的核心特性是什么？（非阻塞 I/O、事件驱动、单线程）Node.js 面试题详细答案

Node.js 面试题详细答案 - Q1

Q1: Node.js 是什么？它的核心特性是什么？（非阻塞 I/O、事件驱动、单线程）

Node.js 概述

Node.js 是一个基于 Chrome V8 JavaScript 引擎构建的 JavaScript 运行时环境，让 JavaScript 能够在服务器端运行。

核心特性

1. 非阻塞 I/O (Non-blocking I/O)

原理：当执行 I/O 操作时，不会等待操作完成，而是继续执行后续代码。

// 阻塞式 I/O (传统方式)
const fs = require('fs');
console.log('开始读取文件');
const data = fs.readFileSync('large-file.txt'); // 阻塞，等待文件读取完成
console.log('文件读取完成');
console.log('继续执行其他任务');

// 非阻塞 I/O (Node.js 方式)
console.log('开始读取文件');
fs.readFile('large-file.txt', (err, data) => {
  console.log('文件读取完成');
});
console.log('继续执行其他任务'); // 立即执行，不等待文件读取

2. 事件驱动 (Event-driven)

原理：基于事件和回调函数的编程模型，通过事件循环处理异步操作。

const EventEmitter = require('events');

class MyEmitter extends EventEmitter {}
const myEmitter = new MyEmitter();

// 注册事件监听器
myEmitter.on('data', (data) => {
  console.log('接收到数据:', data);
});

// 触发事件
myEmitter.emit('data', 'Hello World');

// 实际应用：HTTP 服务器
const http = require('http');
const server = http.createServer();

server.on('request', (req, res) => {
  res.end('Hello World');
});

server.listen(3000);

3. 单线程 (Single-threaded)

原理：主线程是单线程的，但通过事件循环和线程池处理 I/O 操作。

// 主线程是单线程的
console.log('主线程开始');

setTimeout(() => {
  console.log('定时器回调');
}, 1000);

console.log('主线程结束');

// 输出顺序：
// 主线程开始
// 主线程结束
// 定时器回调 (1秒后)

高并发处理机制

// 单线程 + 事件循环处理高并发
const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // 模拟异步操作
  setTimeout(() => {
    res.end(`请求处理完成: ${req.url}`);
  }, 100);
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('服务器启动，可以处理大量并发请求');
});

// 一个线程可以处理数千个并发连接

优势与适用场景

优势：

高并发处理能力
开发效率高（JavaScript 全栈）
丰富的生态系统
轻量级和快速

适用场景：

Web 服务器和 API
实时应用（聊天、游戏）
微服务架构
工具和脚本

不适用场景：

CPU 密集型任务
图像/视频处理
机器学习计算

总结

Node.js 通过非阻塞 I/O、事件驱动和单线程模型，实现了高并发、高性能的服务器端 JavaScript 运行环境，特别适合 I/O 密集型的网络应用开发。