工程师必备:Node.js管理工具详解

发表时间: 2024-09-02 15:35

一、JavaScript与Node.js

在现代软件开发中,JavaScript已成为一种广泛使用的编程语言,在web前端开发、后端开发、移动应用端开发等领域中都有它的身影。在本文中,将从JavaScript语言为出发点,揭示这一语言及其相关生态中的一些基础而关键的概念,以及它们是如何在互联网历史浪潮中产生的。

1.JavaScript

JavaScript,即JS,一门高级的、解释性的编程语言,与我们常用的C、C++这些编译性语言相比,JavaScript特殊之处在于它是动态的解释性语言,特征是在执行时不需要提前编译成机器码,而是由解释器逐行读取并执行。

虽然JavaScript名字带Java,但在语言方面没有直接关系,而是有一种间接的缘分。这个要从JavaScript开发的初衷讲起。在以前没有网页脚本语言的时候,网页所有的操作都要发送到服务器再返回,效率低下。所以需要一种嵌入到网页的脚本语言,用来控制一些简单的浏览器行为,比如在本地做一些检查等。因此网景公司(Netscape)和Sun公司合作开发了一款叫LiveScript的浏览器脚本语言,后来正式发布时更名为JavaScript,而Sun公司正是Java语言的发明者和拥有者。

JavaScript借鉴了Java的部分语法,但是语法更加奔放自由,且其他方面也有很大区别,主要是两者应用环境大有不同。

2.Node.js

Node.js是一个JavaScript的运行环境,用来执行JavaScript代码。

为什么会出现这么一个运行环境呢,从JavaScript研发初衷可以看出它是为了运行在浏览器中的,让网页交互更加便捷。但是随着JavaScript影响力不断壮大,它的使用范围已经发生了变化。2009年,Node.js发布,初代版本支持基本的网络通信和文件系统操作,这让JavaScript可以到服务器上大展拳脚,标志着JavaScript可以用于服务器端编程。

Node.js中node是指一个节点,在这里我们可以用来形容一种环境,而后面.js则是代表这是针对JavaScript的,防止与其他的node项目混淆,但是随着Node.js知名度越来越高,现在几乎直接以node代指Node.js了。

Node.js的出现推动了JavaScript的全栈开发,允许开发者使用同一种语言编写前端和后端代码。

Node.js除了提供JavaScript运行环境外,还提供了丰富的模块库,可以直接在开发时引入,使得开发更加高效和便捷。

Node.js采用了事件驱动、非阻塞式I/O模型,这意味着它可以在单线程上处理大量并发连接。传统的服务端编程模型通常是多线程或多进程的,每个连接都需要一个独立的线程或进程来处理,这在处理大量并发连接时会造成很大的性能损耗。而Node.js通过事件循环和回调函数的方式,实现了非阻塞式I/O操作,使得单个线程可以处理更多的并发连接,从而提高了整体性能。

3.JavaScript引擎与V8引擎

为什么Node.js能够运行JavaScript呢,因为它里面内置了JavaScript V8引擎,这是一款由Google开发的引擎。

那什么是引擎呢?这里提到的引擎是指JavaScript引擎,简单来说也就是能够将Javascript代码处理并执行的运行环境,引擎包含了解释器、编译器等部分。

浏览器之所以能够运行JavaScript,是因为每款浏览器都有自己的JavaScript引擎,具体如下:

可以看出,浏览器中嵌入JavaScript引擎,这是以前最常见的一种模式。直到Node.js的出现,使得JavaScript能够脱离浏览器发展,并且做到了跨平台,使其能够在不同的操作系统上运行。

二、Node.js的安装与常用管理工具

本小节演示环境系统为ubuntu22.04,其他发行版Linux系统除命令有细微差别外,其余一致。

在开始操作之前,我们再简单了解几个与Node.js相关的概念,可以帮助我们更了解自己接下来的操作。

nvm:即Node Version Manager,根据名字很明显可以看出,这是用来安装和管理Node.js版本的。

npm:即Node Package Manager,我们之前提到过Node.js里面除了携带了V8引擎,还携带了很多模块库,npm则是负责管理这些功能模块库的,这些功能模块也就是我们所说的项目依赖。目前版本的npm会随着Node.js的安装一同被安装,所以非特殊情况不用单独安装。

1.使用nvm安装和管理Node.js

官网提供了如何使用nvm来安装Node.js,想深入了解可移步:https://nodejs.org/en/download/package-manager

下面将展示在ubuntu系统下进行安装的简单流程:

1.1 安装nvm

使用如下命令安装nvm:

curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.40.0/install.sh | bash

如果你的网络无法拉取github的内容,可以使用如下方法通过gitee来安装nvm:

#先安装git
sudo apt-get install git
#再安装nvm
curl -o- https://gitee.com/RubyMetric/nvm-cn/raw/main/install.sh | bash

安装完毕后,可以看到用户目录中多了.nvm文件夹。

安装完毕后,可以重新打开终端或者运行以下命令来让nvm立即生效:

source ~/.nvm/nvm.sh

nvm生效后,可以使用nvm -v命令来检查nvm版本。

1.2 安装Node.js

使用刚刚安装的nvm来安装Node.js,执行如下命令,可以安装最新的稳定版Node.js:

nvm install node

若想安装非最新版,而想指定版本进行安装,使用如下命令,例如安装16.20.2版本的Node.js:

nvm install 16

当然也可以安装其他更多的版本,这些版本都会受到nvm管理,并且可以通过nvm来对这些版本进行操作,例如使用如下命令查看当前安装的版本:

nvm list

通过下图可以看到我们已经安装了16和22版本的Node.js,下面是nvm工具中一些版本的别名,我们可以忽略。当前使用的版本是16.20.2版本。

如果想切换Node.js版本环境进行开发,使用如下命令:

nvm use 22

下图中可以看到已经切换为22版本了。

1.3 创建一个简单的JavaScript程序

创建一个名为getUptime.js的JavaScript程序,简单写入一个功能,使用内置模块功能获取系统运行时间。

const os = require('os') // 引入os模块

const uptime = os.uptime() // 获取系统运行时间
console.log(`system uptime: ${uptime} sec`)

保存后,使用如下命令执行该文件:

node getUptime.js

得到如下输出内容:

可以看到在这个简单的操作中,Node.js扮演了很重要的角色,它不止能运行JavaScript程序,也给JavaScript提供了丰富的模块库。除了内置模块外,Node.js还支持通过npm引入第三方模块生态系统,这些模块可以为JavaScript提供几乎无限的扩展能力。

关于Node.js小科普的上篇内容到这里就结束了。在下篇中,我们将围绕Node.js项目开发,简单讨论如何用npm构建项目结构、依赖管理等,也会提到如何使用pm2进行Node.js应用程序的进程管理。

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