前端知识体系-NodeJS相关】NodeJS基础知识全面总结

NodeJS基础知识

1. Node的全局对象和全局变量

1.1 全局对象：全部模块均可以调用的

1. global：表示Node所在的全局环境，相似于浏览器的window对象。

2. process：该对象表示Node所处的当前进程，容许开发者与该进程互动。

3. console：指向Node内置的console模块，提供命令行环境中的标准输入、标准输出功能。

1.2 全局函数

1. 定时器函数：共有4个，分别是setTimeout(), clearTimeout(), setInterval(), clearInterval()；
2. require：用于加载模块；
3. Buffer()：用于操做二进制数据。

1.3 全局变量

1. __filename：指向当前运行的脚本文件名。
2. __dirname：指向当前运行的脚本所在的目录。

2. Node的三大特色

2.1 单线程

    Node.js不为每一个客户链接建立一个新的线程，而仅仅使用一个线程。当有用户链接了，就触发一个内部事件，经过非阻塞I/O、事件驱动机制，让Node.js程序宏观上也是并行的。
        

2.2 非阻塞I/O  

1. 因为Node.js中采用了非阻塞型I/O机制，所以在执行了访问数据库的代码以后，将当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，从而提升了程序的执行效率。

2. 当某个I/O执行完毕时，将以事件的形式通知执行I/O操做的线程，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。

3. 阻塞模式下，一个线程只能处理一项任务，要想提升吞吐量必须经过多线程。而非阻塞模式下，一个线程永远在执行计算操做，这个线程的CPU核心利用率永远是100%。因此，这是一种特别有哲理的解决方案：与其人多，可是好多人闲着；还不如一我的玩命，往死里干活儿。

2.3 事件驱动event-driven

1. 在Node中，在一个时刻，只能执行一个事件回调函数，可是在执行一个事件回调函数的中途，能够转而处理其余事件（好比，又有新用户链接了），而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。

2. 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。

3. Node技术架构

3.1 Node底层架构

nodejs组成部分：v8 engine, libuv, builtin modules, native modules以及其余辅助服务。

• v8 engine：主要有两个做用
  1.虚拟机的功能，执行js代码（本身的代码，第三方的代码和native modules的代码）。
  2.提供C++函数接口，为nodejs提供v8初始化，建立context，scope等。

• libuv：它是基于事件驱动的异步IO模型库，咱们的js代码发出请求，最终由libuv完成，而咱们所设置的回调函数则是在libuv触发。

• builtin modules：它是由C++代码写成各种模块，包含了crypto，zlib, file stream etc 基础功能。（v8提供了函数接口，libuv提供异步IO模型库，以及一些nodejs函数，为builtin modules提供服务）。

• native modules：它是由js写成，提供咱们应用程序调用的库，同时这些模块又依赖builtin modules来获取相应的服务支持

[!NOTE]
总结：若是把nodejs看作一个黑匣子，起暴露给开发者的接口则是native modules，当咱们发起请求时，请求自上而下，穿越native modules，经过builtin modules将请求传送至v8，libuv和其余辅助服务，请求结束，则从下回溯至上，最终调用咱们的回调函数。

3.2 Node函数调用机制

1. v8执行js代码 server.listen()时，会经过一些基础服务到TCPWrap::listen(),TCPWrap是nodejs的內建模块，其经过libuv的api uv_listen()的方式，由libuv来完成异步调用。

2. 图中1,2,3,4,5步骤标明了调用和返回的路径，这几步很快结束，留下callback TCPWrap::OnConnection()等着所须要的数据准备好后被调用。

3. libuv在获得所须要的请求后，会调用callback TCPWrap::OnConnection()，在该函数最后经过 tcp_wrap->MakeCallback(env->onconnection_string(), ARRAY_SIZE(argv), argv) 调用V8 engine中的JavaScript callback。

4. Node.js内建模块http实际上是创建在模块net之上的。若是看net.js代码会发现，其经过 new TCP() 返回的类对象完成后续的TCP connect, bind, open等socket动做。

5. 能够看到Node.js作的工做像是一座桥。左手V8，右手libuv，将2者有机链接在一块儿。例如HandleWrap::HandleWrap()中记录了V8 instance中的JavaScript对象以及TCPWrap对象。这样在TCPWrap::OnConnection()中能够拿到这两个对象，执行后续的callback调用。

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参考文章

• http://www.javashuo.com/article/p-duptkubv-cy.html