探索Node.js的奥秘

发表时间: 2021-06-25 11:54

一、Node.js能带给我们什么？

如果你有一定的前端基础，比如HTML、CSS、JavaScript、jQuery；那么，Node.js能让你以最低的成本快速过渡成为一个全栈工程师，从而触及后端和移动端的开发。当然，Node.js也不是万能的、也不是说学了它就可以完全取代后端的其他开发语言，它有自己的使命和擅长的应用领域。

像现在非常火热的Vue.js，Rect...，很多数据层动态交互优先选用了Node.js；So，这为你为什么要学习它又增加了一大理由。

Node.js和传统的后端语言（比如PHP、JSP等）相比，各有优缺点，各自擅长领域和侧重点不同，因此，各有千秋、各有需求市场。Node.js让我们进行后端开发多了一种便捷的手段。

二、Node.js在开发中擅长做什么和不擅长做什么？

2.1 Node.js擅长做的

第一大类：后台管理系统、实时交互系统、联网软件、高并发量的web应用程序；
第二大类：基于web、canvas等多人联网游戏；
第三大类：基于web的多人实时聊天客户端；
第四大类：单页面浏览器应用程序；
第五大类：操作数据库、为前端和移动端提供基于json的API；
第六大类，....

就拿实时聊天客户端来窥探下Node.js：

统一协议端口：从 IRC 开始，有许多开源或者不开源的协议都运行在非标准端口上，使用Node.js 则统一在标准的80端口运行 WebSockets。
无需太复杂的计算：轻量级、高流量并且能良好的应对跨平台设备上运行密集型数据。
对象数据库接口：Node.js十分适合通过对象数据库（object DB）来查询数据（如 MongoDB）。以 JSON 格式存储的数据允许 Node.js 直接处理，不需要纠结数据转换和匹配的问题。
队列输入: 聊天应用要处理高量并发的数据，而Node.js的队列输出正解决了这个问题：在数据真正的写入之前就承认客户端的数据是真实的。（开发中通常的做法是，种耗时的操作通过回调函数来异步处理，主线程继续往下执行）
数据流接收数据：我们可以在线处理正在上传中的文件，因为数据是通过流的形式进行接收。那么，实时音频和实时视频在一个网页上就能进行，无需再通过一个应用程序。

2.2 Node.js不擅长做的

第一大类：使用关系型数据库的服务端 WEB 应用；

因为，Express.js目前还不足以支撑所有的开发需求。

第二大类：有繁重的服务端计算和处理的应用。

凡是涉及CPU密集型操作都会削弱掉 Node通过事件驱动，异步 I/O 模型等等带来的在吞吐量上的优势，因为当线程被非异步的高计算量占用时任何传入的请求将被阻塞。

三、什么是Node.js?

Node.js 是谷歌 V8 引擎、libuv平台抽象层以及主体使用 Javscript 编写的核心库三者集合的一个包装外壳，大量使用了使用事件驱动来实现异步开发。此外，在实时的Web应用上采用了基于 WebSocket 的推送技术，客户端和服务器端都可以发起通信，能够自由地交换数据。非常优雅、实用地打通了前后端。

V8是谷歌开发的，目前公认最快的 Javascript 解析引擎，并且具备服务器端解析能力。libuv 是一个开源的、为 Node 定制而生的跨平台的异步 IO 库。

Node.js 的工作原理？

Node.js 最大的用武之地在于建设高性能、高扩展性的互联网应用---因为它能够处理庞大的并且高吞吐量的并发连接。主要是因为node.js的以下几大特性：

event-driven 事件驱动

non-blocking 非阻塞的异步I/O调用

lightweight 省空间、省设备，轻量意味着更好的移植性

Node.js是跨平台的项目，可以运行在Linux、Unix、Windows

efficient 高效（node.js是基于单线程）

在PHP或者JSP中，是每个新增一个连接（请求）便生成一个新的线程，这个新的线程会占用系统内存，最终会占掉所有的可用内存。而 Node.js 仅仅只运行在一个单线程中，使用非阻塞的异步 I/O 调用，所有连接都由该线程处理，在 libuv 的加分下，可以允许其支持数万并发连接（全部挂在该线程的事件循环中），

注意：Node.js也有潜在的缺陷，比如：如果所有客户端的请求共享单一线程时也会有问题, 大量的计算可能会使得 Node 的单线程暂时失去反应, 并导致所有的其他客户端的请求一直阻塞, 直到计算结束才恢复正常；

因此，开发时千万不要让一个 Exception 阻塞核心的事件循环，因为这将导致 Node.js 的应用程序崩溃。比如在 PHP 中某个页面挂掉是不会影响网站运行的，但是 Nodejs 是一个线程一个线程来处理所有的链接，因此一旦异常阻塞了都可能会影响到其他所有的链接。

当然，Node.js中有很多工具和策略来帮助我们解决上述的问题，比如：异常回调传递， Forever 进行进程监视等

四、结论

如果在你的项目需求中不包含CPU密集型操作，也不需要访问任何阻塞的资源，那么你就可以利用的 Node.js 的优点，尽情、快速、可扩展地去开发任何网络应用。

因为，Node.js 从来就不是用于解决大规模计算问题而创建的。它的出现是为了解决大规模I/O 的问题，并且在这一点上做的非常好。

在接下来的Node.js 开发中，你会发现绝大多数问题是由误用阻塞操作而造成的。因此，要十分小心避免这个问题。

作者：5加H
链接：
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来源：掘金
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