Node.js是什么?新手入门_node入门百科

前言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(我称这个全栈为伪全栈,我认为的全栈也要精通数据库,不喜勿喷),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。

Node.js是什么?新手入门

前言

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(我称这个全栈为伪全栈,我认为的全栈也要精通数据库,不喜勿喷),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。

Node.js是什么?新手入门_node入门百科

除此之外现在非常火热的 Vue.js,React.js ,等很多数据层动态交互优先选用了Node.js,一些比较流行的打包工具也是如此;综上,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、JAVA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。所以大家也不要总说哪些语言是最好的,各有各的使命,嘿嘿。

Node.js的特点

非阻塞异步io

例如,当在访问数据库取得数据的时候,需要一段时间。在传统的单线程处理机制中,在执行了访问数据库代码之后,整个线程都将暂停下来,等待数据库返回结果,才能执行后面的代码。也就是说,I/O阻塞了代码的执行,极大地降低了程序的执行效率。

由于 Node.js 中采用了非阻塞型I/O机制,因此在执行了访问数据库的代码之后,将立即转而执行其后面的代码,把数据库返回结果的处理代码放在回调函数中,从而提高了程序的执行效率。

当某个I/O执行完毕时,将以事件的形式通知执行I/O操作的线程,线程执行这个事件的回调函数。为了处理异步I/O,线程必须有事件循环,不断的检查有没有未处理的事件,依次予以处理。

阻塞模式下,一个线程只能处理一项任务,要想提高吞吐量必须通过多线程。而非阻塞模式下,一个线程永远在执行计算操作,这个线程的CPU核心利用率永远是100%。所以,这是一种特别有哲理的解决方案:与其人多,但是好多人闲着;还不如一个人玩命,往死里干活儿。

单线程

在 Java、PHP 或者 .net 等服务器端语言中,会为每一个客户端连接创建一个新的线程。而每个线程需要耗费大约2MB内存。也就是说,理论上,一个8GB内存的服务器可以同时连接的最大用户数为4000个左右。要让Web应用程序支持更多的用户,就需要增加服务器的数量,而 Web 应用程序的硬件成本当然就上升了。

Node.js不为每个客户连接创建一个新的线程,而仅仅使用一个线程。当有用户连接了,就触发一个内部事件,通过非阻塞I/O、事件驱动机制,让 Node.js 程序宏观上也是并行的。使用 Node.js ,一个8GB内存的服务器,可以同时处理超过4万用户的连接。

另外,单线程带来的好处,操作系统完全不再有线程创建、销毁的时间开销。但是单线程也有很多弊端,会在 Node.js 的弊端详细讲解,请继续看。

事件驱动

在 Node.js 中,客户端请求建立连接,提交数据等行为,会触发相应的事件。在 Node.js 中,在一个时刻,只能执行一个事件回调函数,但是在执行一个事件回调函数的中途,又有其他事件产生,可以转而处理其他事件(比如,又有新用户连接了),然后返回继续执行原事件的回调函数,这种处理机制,称为“事件环”机制。

Node.js 底层是 C++(V8也是C++写的)。底层代码中,近半数都用于事件队列、回调函数队列的构建。用事件驱动来完成服务器的任务调度,这是鬼才才能想到的。针尖上的舞蹈,用一个线程,担负起了处理非常多的任务的使命。

Node.js是什么?新手入门_node入门百科

注意这里的事件循环,也可以说是 Node.js 的一个精髓所在,下面引用一段 Node.js 官网的内容

   ┌───────────────────────────┐
┌─>│           timers          │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │     pending callbacks     │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │       idle, prepare       │
│  └─────────────┬─────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │
│  │           poll            │<─────┤  connections, │
│  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌─────────────┴─────────────┐      └───────────────┘
│  │           check           │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤      close callbacks      │
   └───────────────────────────┘

引用Node官网中的一段内容:

跨平台

起初,Node 只能在 Linux 平台上运行。后来随着 Node的发展,微软注意到了它的存在,并投入了一个团队帮助 Node 实现 Windows 平台的兼容,在v0.6.0版本发布时,Node 已经能够直接在 Window 平台运行了。 Node 是基于libuv实现跨平台的。

Node.js的弊端

单线程带来的弊端

Node.js中有一个特点就是单线程,它带来了很多好处,但是它也有弊端,单线程弱点如下。

  1. 无法利用多核CPU
  2. 错误会引起整个应用退出无法继续调用异步I/O
  3. 大量计算占用CPU导致无法继续调用异步I/O

以上确实是Node的弊端,但是都会有一些对应的解决方案:

弊端1:解决方案

  • (1)一些管理工具比如pm2,forever 等都可以实现创建多进程解决多核 CUP 的利用率问题。
  • (2)在v0.8版本之前,实现多进程可以使用child_process
  • (3)在v0.8版本之后,可以使用cluster模块,通过主从模式,创建多个工作进程解决多核CPU的利用率问题。

弊端2:解决方案

  • (1)Nnigx反向代理,负载均衡,开多个进程,绑定多个端口;
  • (2) 一些管理工具比如pm2,forever 等都可以实现进程监控,错误自动重启等
  • (3)开多个进程监听同一个端口,使用Node提供的cluster模块;
  • (4)未出现cluster之前,也可以使用child_process,创建多子线程监听一个端口。
  • (5)这里说明下,有上面的这些解决方案,但是写node后端代码的时候,异常抛出try catch显得格外有必要。

弊端3:解决方案

  • (1)可以把大量的密集计算像上面一样拆分成多个子线程计算
  • 但是如果不允许拆分,想计算100万的大数据,在一个单线程中,Node确实显得无能为力,这本身就是V8内存限制的弊端。

调试

用过node的人可能第一时间就会想到debug太难了,没有stack trace,因此调试比较困难。

Node社区中的npm包

Node.js社区有很多包品质良莠不齐、如果你想偷懒而又刚好npm了一个有问题的包你就很麻烦,因为代码是开源的,只能自己调试了。

Node.js的应用场景

介绍了Node.js的特点和弊端,再说一下Node.js的应用场景。

Node.js适合用来开发什么样的应用程序呢?

善于I/O,不善于计算。因为Node.js最擅长的就是任务调度,如果你的业务有很多的 CPU 计算,实际上也相当于这个计算阻塞了这个单线程,就不太适合Node开发,但是也不是没有解决方案,只是说不太适合。

当应用程序需要处理大量并发的I/O,而在向客户端发出响应之前,应用程序内部并不需要进行非常复杂的处理的时候,Node.js非常适合。Node.js也非常适合与websocket配合,开发长连接的实时交互应用程序。

具体场景可以表现为如下:

  • 第一大类:用户表单收集系统、后台管理系统、实时交互系统、考试系统、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、聊天室、图文直播;
  • 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,….

哪些大公司在用

  • 雅虎:雅虎开放了Cooktail框架,将YUI3这个前端框架的能力借助Node延伸到了服务器端。
  • 腾讯:将Node应用到长连接,以提供实时功能。
  • 花瓣网,蘑菇街:通过socket.io实现实时通知。
  • 阿里:主要利用的是并行I/O这个性能,实现高效的分布式,它们自己也出了很多Node框架
  • LinkedIn:移动网站也是使用的Node
  • 网易:游戏领域对并发和实时要求很高,网易开源了Node的实时框架pomelo
  • 等等…

参考文章:本文部分内容来自朴灵老师的《深入浅出Node.js》

海计划公众号
(0)
上一篇 2020/03/26 23:35
下一篇 2020/03/26 23:35

您可能感兴趣的内容

  • Hint.css使用指南_简单易用纯CSs文字Tooltip库

    Hint.css使用指南 官方网址:https://kushagragour.in/lab/hint/ GitHub:https://github.com/chinchang/hi…

    2020/03/06
  • Js中闭包的概念、原理、作用及应用菜鸟教程_闭包小白基础

    一、闭包概念闭包:有权访问另一个函数作用域中的变量的函数,一般情况就是在一个函数中包含另一个函数。从官方定义我们知道闭包是一个函数,只不过这个函数有[超能力],可以访问到另一个函数的作用域。为什么说这个叫做[超能力]呢?因为我们知道函数作用域是独立的、封闭的,外部的执行环境是访问不了的,但是闭包具有这个能力和权限。那闭包是怎样的一个表现形式呢?第一,闭包是一

    2020/03/20
  • 51CTO入门指南_IT技术网站,互动媒体平台

    51CTO入门指南 官方网址:http://51cto.com/ 简介描述:IT技术网站,互动媒体平台 中国领先的IT技术网站51CTO是一个为CTO、IT技术经理、系统工程师、网…

    2020/03/06
  • javascript中uber实现子类访问父类成员小白知识_类使用指南

    function Animal(){}
    Animal.prototype={name:”animal”,toString:function(){console.log(this.name);}
    };
    Animal.prototype.constructor=Animal;
    function Dog(){}
    //用于打破对象的引用传递,防止修改子类属性对父类产

    2020/03/29
  • 小程序跨页面交互的作用与方法入门教程_小程序指南攻略

    去年年末,微信小程序的分包大小已经到达了 12M 大小,一方面说明小程序的确逐步为开发者放开更大的权限,另一方面也说明了对于某些小程序 8M 的大小已经不够用了。我个人今年也是在开发一个 to B 小程序应用。这里列举一些跨页面交互的场景。对于 B 端应用的业务需求来说,小程序开发的复杂度相对比网页开发要复杂一些。一个是双线程的处理机制问题,另一个是页面栈之

    2020/03/20
  • 传智播客小白攻略_好口碑IT培训机构

    传智播客小白攻略 官方网址:http://www.itcast.cn/ 简介描述:好口碑IT培训机构 传智播客专注IT培训,Java培训,人工智能培训,Python培训,PHP培训…

    2020/03/07
  • QICI青瓷引擎入门基础_一款开源免费的 JavaScript 游戏引擎类库

    QICI青瓷引擎入门基础 官方网址:http://www.qiciengine.com GitHub:https://github.com/qiciengine/qiciengin…

    2020/03/06
  • Js职责链模式零基础入门_模式使用教程

    定义: 使多个对象都有机会处理请求,从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系,将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它为止也就是说,请求以后,从第一个对象开始,链中收到请求的对象要么亲自处理它,要么转发给链中的下一个候选者。提交请求的对象并不明确知道哪一个对象将会处理它——也就是该请求有一个隐式的接受者(implicit rece

    2020/03/30
  • dio零基础入门_一个强大的Dart Http请求库

    dio零基础入门 GitHub:https://github.com/flutterchina/dio 简介描述:一个强大的Dart Http请求库 dio是一个强大的Dart H…

    2020/03/07
  • Turbulenz小白攻略创建高质量和硬件加速的2D、3D游戏可重用的游戏解决方案

    Turbulenz基础入门 官方网址:http://turbulenz.com GitHub:https://github.com/turbulenz/turbulenz_engi…

    2020/03/05
  • 微信小程序代码优化总汇教程视频_优化菜鸟教程网

    之前有一篇文章是:微信小程序性能优化入门指南. 主要讲述的是:小程序的加载流程、启动性能优化、首屏加载性能优化、汇渲染性能优化等方面讲解的。这写篇文章的目的,是以开发小程序代码的层面的优化。1、条件判断将wx:if换成了hidden 在小程序中使用wx-if,是基于局部渲染的形式。比如wx:if初始渲染条件为false时,框架什么都不会做;只有为真的时候才

    2020/04/03
  • Vue仿微信app页面跳转动画使用说明_动画基础指南

    独立开发者在开发移动端产品时,为了更高效,通常会使用Web技术来开发移动端项目,可以同时适配Android、iOS、H5,稍加改动还可适配微信小程序。在使用Vue.js开发移动端页面的时候,默认的组件转场效果过于生硬,根本就没有动画效果。于是我用Vue提供的组件过渡功能,写了个仿微信app页面跳转的动画,以提高用户体验。废话不多说,直接上图在600元骁龙63

    2020/03/26
  • 浅谈 Linux 下常用 Socket 选项设置入门基础知识_Linux入门百科

    0.前言TCP/IP协议栈是Linux内核的重要组成部分和网络编程的基石,虽然Linux和BSD有很大的联系,但是对于某些Socket选项和内核操作仍然存在差异,因此文中适用场景均为仅Linux。《UNIX网络编程》是已故UNIX网络专家W. Richard Stevens博士(1951-1999)、世界著名网络专家Bill Fenner和Andrew M.

    2020/03/22
  • js栈和堆的区别菜鸟教程_区别入门指南

    一、 堆(heap)和栈(stack)栈(stack)会自动分配内存空间,会自动释放。堆(heap)动态分配的内存,大小不定也不会自动释放。二、 基本类型和引用类型基本类型:简单的数据段,存放在栈内存中,占据固定大小的空间。引用类型:指那些可能由多个值构成的对象,保存在堆内存中,包含引用类型的变量实际上保存的不是变量本身,二十指向该对象的指针。基本数据类

    2020/03/22
  • 基于screen.width的伪响应式开发入门攻略_width基础教程

    作者:张鑫旭(@张鑫旭) 链接:http://www.zhangxinxu.com/wordpress/2016/06/pseudo-response-layout-base-on-screen-width/一、站在用户的角度看问题一个用户,访问一个web页面的真实场景是怎样的呢?下面是某用户访问某站点的一个场景:1. 小明打开了自己的电脑,访问了鑫空间-鑫

    2020/03/24
  • chartify.io入门基础_在线免费统计图表制作工具

    chartify.io入门基础 官方网址:https://chartify.io/ 简介描述:在线免费统计图表制作工具 chartify.io是一款让使用者可轻松建立统计图表的免费…

    2020/03/10