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Thinking in Node.js

2023/05/21

1. Node.js 简介

Node.js 是什么？

Node.js 是一个 JavaScript 执行环境，不是编程语言，类似浏览器内核。它遵循 ES 规范，可以用于执行任何基于 ES 规范实现的语言，例如，typescript 等等。Node.js 基于 Google V8 引擎构建，主要用于创建 Web 服务，用于服务端的 JavaScript 代码运行。

Node.js 也是一个 Web 服务器，与 Tomcat 类似，我们可以在服务器上部署 Node.js，对外提供服务，监听外部请求，处理请求，返回响应结果。

Node.js 服务是单进程应用，不会为每个请求创建新的线程。它使用异步 I/O 避免 JavaScript 运行阻塞以此来提高性能。

它和 JavaScript 的关系

Node.js 最大的贡献在于是前端人员可以使用 JavaScript 来编写服务端代码。并且 Node.js 能够同步支持最新 ES 标准。Node.js 还提供了一套强大的标准库 standary library，其中包含一流的 networking 网络支持。

面向 Node.js 和浏览器编程的区别？

用 JavaScript 写 Node.js 的应用程序和写浏览器上的 Web 应用的区别：

  • 在浏览器上，你操作的对象主要是 Dom。而在 Node.js 上没有 Dom，你操作的是系统环境，能访问文件系统，网络等系统功能。
  • Node.js 总是能够快速支持最新的 ES 标准，你只要安装最新的版本即可。而浏览器却无法做到这一点。
  • Node.js 同时支持 CommonJs 和 ES Module

2. Node.js 的安装

Node.js 当前最新版本 v20 LTS 版本。一般通过 nvm 来安装 node.js，nvm 也是 node.js 版本管理器，可以安装不同的 node.js 版本。

Node.js 的执行环境

两个执行环境：production 和 development。Node.js 默认运行在 development 环境，你可以通过设置环境变量 NODE_ENV=production 来切换环境。当运行在 production 环境时，我们需要保证日志量的最小化，控制日志输出级别。

它是如何工作的

介绍 Node.js 的执行原理，包括请求监听、请求执行。它与 V8 JS engine 的关系，既然 Node.js 提供了异步 I/O，那它这个特性是独立于 V8 执行的吗？还是它有改造 V8？V8 又是如何执行的呢？难道 Node.js 的 I/O 文件模块和 Net 网络模块是独立于 V8 实现的？

V8 是 JIT 即时编译，它将 JS 源码直接编译成目标机器代码，而不是中间代码。V8 是一个 sandbox 环境，只用于执行 JS 代码啊，例如，编译 JS 文件，对象管理，内存管理，垃圾回收等工作，限制了对文件和网络的访问，但是提供了必要的接口。Node.js 基于 V8 提供的接口（JS 到 C++），实现了文件模块、网络模块、事件驱动 三大功能（基于 C++/JS 编写）。从功能性角度上来看，Node.js 对 V8 进行了扩展，完善的 JS 运行时，使 JS 能够运行在服务器上，执行服务端的工作。

基于 Node.js 的 Web 框架

koa，与 SprintBoot 类似。它底层仍然是基于 HTTP 类库，用来处理 HTTP 转发过来的请求，然后响应。类比于，SprintBoot 挂载在 Tomcat 后面一样。

它的优势在哪里

主要相比主流的 Web/应用服务器，例如，tomcat 等，Node.js 的亮点和不一样的点在哪里？它的性能怎么样？应用场景？可以从执行模型上进行对比。

单线程还是多线程？

介绍 Node.js 的执行模型，是单线程还是多线程？异步处理的优势，是否能利用多核的能力。

事件驱动

Node.js 高性能的地方在于它的异步和事件驱动模块，Node.js 中所有的方法都是异步的。那 chrome 用的 V8 是否有使用了事件驱动？

Chrome 浏览器和 Node.js 都实现了事件驱动模块，在 Chrome 中，页面元素是发送对象，事件监听者接收事件。在 Node.js 中，没有页面元素，只有文件、网络，它们作为事件发送者。

相关参考链接

  • https://github.com/rogchap/v8go/issues/22
  • https://www.knowledgehut.com/blog/web-development/nodejs-and-v8
  • https://juejin.cn/post/6844904037335187463

3. NPM 包管理工具

NPM 用来管理你项目中依赖包的下载。npm install 会根据工程中的 package.json 文件，下载文档里定义的所有依赖。所有下载的包都会放到工程目录下的 node_modules 文件。

npm install 安装单个包，并且 npm 会自动将这个包添加到 package.json 文件里。

package.json 里有两个常见的依赖管理，dependencies 生产环境必须的包 和 devDenpendencies 用于开发环境，不会打包到包里。通过指定 –save-dev 或 -D 可以将不必要的包从 dependencies 剥离出来，减少包的体积。

npm update 会将所有已安装的包更新到最新的版本。不过在项目中，一般不建议使用 update，更多是指定版本。

4. 异步编程

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