node.js学习

时间 2019-11-21

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1.什么是node.js：前端

　　Node.js从2009年诞生至今，已经发展了4年有余，其成长的速度有目共睹，Node.js的前景得到了技术社区的确定。InfoQ一直在关注Node.js的发展，在近来几年的Qcon大会（北京站和杭州站）都有专门的讲座。为了更好地促进Node.js在国内的技术推广，咱们决定开设“深刻浅出Node.js”专栏，邀请来自Node.js领域的布道师、开发人员、技术专家来说述Node.js的各方面内容，让读者对Node.js有更深刻的了解，而且可以积极投入到新技术的讨论和实践中。

2.Node.js不是JS应用，而是JS运行平台

　　Node.js不是js应用，而是js运行平台。Node.js采用C++语言编写而成，是一个JavaScript的运行环境。之因此采用C++语言的缘由是：据Node.js创始人 Ryan Dahl回忆，最初他但愿采用Ruby来写Node.js，可是后来发现Ruby虚拟机的性能不能知足他的要求，后来他尝试采用V8引擎，因此选择了C++语言。既然不是JavaScript应用，为什么要叫.js呢？由于Node.js是一个JavaScript的运行环境。提到JavaScript，首先想到的是平常使用的浏览器，现代浏览器包含了各类组件，包括渲染引擎，JavaScript引擎等，其中 JavaScript引擎负责解释执行网页中的JavaScript代码。做为web前端最重要的语言之一，JavaScript一直是前端工程师的专利。不过，Node.js是一个后端的Javascript运行环境（支持的系统包括*nux,Windows）,这意外着你能够编写系统级或者服务器端JavaScript代码，交给Node.js来解释执行，简单的命令相似于：

#node helloworld.js

　　Node.js采用了Google Chrome浏览器的V8引擎,性能很好，同时还提供了不少系统级API，如文件操做，网络编程等。浏览器端的JavaScript代码在运行时会受到各类安全性的限制，对客户系统的操做有限。相比之下，Node.js则是一个全面的后台运行时，为JavaScript提供了其余语言可以实现的许多功能。

3.Node.js采用事件驱动，异步编程，为网络服务而设计

　　事件驱动这个词并不陌生，在某些传统语言的网络编程中，咱们会用到回调函数，好比当socket资源达到某种状态时，注册的回调函数就会执行。Node.js的设计思想中以事件驱动为核心，它提供的绝大多数API都是基于事件的，异步的风格。以net模块为例，其中的net.Socket对象就有如下事件：connect,data,end,timeout,drain,error,close等，使用Node.js的开发人员须要根据本身的业务逻辑注册相应的回调函数。这些回调函数都是异步执行的，这意外着虽然在代码结构中，这些函数看似是依次注册的，可是它们并不依赖于自身出现的顺序，而是等待相应的事件触发。事件驱动，异步编程的设计，重要的优点在于，充分利用了系统资源，执行代码无需阻塞等待某种操做完成，有限的资源能够用于其余的任务。此类设计很是适合于后端的网络服务编程，Node.js的目标也在于此。在服务器开发中，并发的请求处理是个大问题，阻塞式的函数会致使资源浪费和时间延迟。经过事件注册，异步函数，开发人员能够提升资源的利用率，性能也会改善。

　　从Node.js提供的支持模块中，咱们能够看到包括文件操做在内的许多函数都是异步执行的，这和传统语言存在区别，并且为了方便服务器开发，Node.js的网络模块特别多，包括HTTP，DNS,NET,UDP,HTTPS,TLS等，开发人员能够在此基础上快速构建web服务器。以简单的helloworld.js为例：

var http = require('http');
http.createServer(function  (req, res))  {
      res.writehead(200,  {'Content-Type': 'text/plain'});
      res.end('hello world\n');
}).listen(80, "127.0.0.1");

上面的代码搭建了一个简单的http服务器（运行示例部署在http://helloworld.cnodejs.net/中），在本地监听80端口，对于任意的http请求，服务器都返回一个头部状态码为200，Content-Type值为text/plain的hello world文字响应。从这个小例子中，咱们能够看出几点：node

　　Node.js的网络编程比较便利，提供的模块（在这里是http）开放了容易上手的API接口，短短几行代码就能够构建服务器。python

　　体现了事件驱动，异步编程，在createServer函数的参数中指定了一个回调函数（采用JavaScript的匿名函数实现），当有http请求发送过来时，Node.js就会调用该回调函数来处理请求并响应。固然，这个例子相对简单，没有太多的事件注册，在之后的文章中读者会看到更多的实际例子。git

4.Node.js的特色github

　　下面咱们来讲说Node.js的特色。事件驱动，异步编程的特色刚才已经详细说过了，这里再也不重复。Node.js的性能不错。按照创始人Ryan Dahl的说法，性能是Node.js考虑的重要因素，选择C++和V8而不是Ruby或者其余的虚拟机也是基于性能的目的。Node.js在设计上也是比较大胆，它以单进程，单线程模式运行（很吃惊，对吧？这和JavaScript的运行方式一致），事件驱动机制是Node.js经过内部单线程高效率地维护事件循环队列来实现的，没有多线程的资源占用和上下文切换，这意外着面对大规模的http请求，Node.js凭借事件驱动搞定一切，习惯了传统语言的网络服务开发人员可能对多线程并发和协做很是熟悉，可是面对Node.js，咱们须要接受和理解它的特色。由此咱们是否能够推测出这样的设计会致使负载的压力集中在CPU（事件循环处理？）而不是内存（还记得Java虚拟机抛出OutOfMemory异常的日子吗？），眼见为实，不如来看看淘宝共享数据平台团队对Node.js的性能测试：web

物理机配置　：RHEL5.2,CPU2.2GHZ,内存4Gnpm

Node.js应用场：MemCache代理，每次取100字节数据编程

链接池大小：50后端

并发用户数：100浏览器

测试结果（socket模式）：内存（30M）,QPS(16700),CPU(95%)

从上面的结果，咱们能够看到在这样的测试场景下，qps可以达到16700次，内存仅占用30M(其中V8堆占用22M),CPU则达到95%，可能成为瓶颈。此外，还有很多实践者对Node.js作了性能分析，总的来讲，它的性能让人信服，也是受欢迎的重要缘由。既然Node.js采用单进程，单线程模式，那么在现在多核硬件流行的环境中，单核性能出色的Node.js如何利用多核CPU呢？创始人Ryan Dahl建议，运行多个Node.js进程，利用某些通讯机制来协调各项任务。目前，已经有很多第三方的Node.js多进程支持模块发布，后面会详细讲述Node.js在多核CPU下的编程。

Node.js的另外一个特色是它支持的编程语言是JavaScript。关于动态语言和静态语言的优缺点比较在这里不在展开讨论。只说三点：

1.JavaScript做为前端工程师的主力语言，在技术社区中有至关的号召力。并且，随着web技术的不断发展，特别是前端的重要性增长，很多前端工程师开始试水“后台应用”，在许多采用Node.js的企业中，工程师都表示由于习惯了JavaScript，因此选择Node.js。

2.JavaScript的匿名函数和闭包特性很是适合事件驱动，异步编程，从helloworld例子中咱们能够看到回调函数采用了匿名函数的形式来实现。很方便。闭包的做用则更大，看下面的代码示例：

var hostRequest = http.request(requestOptions,function(response)   {
    var responseHTML = ' '；
    response.on('data', function  (chunk)    {
           responseHTML = responseHTML + chunk;
    });
    response.on('end',function() {
            console.log(responseHTML);
            //    do something   useful
    });

});

在上面的代码中，咱们须要在end事件中处理responseHTML变量，因为JavaScript的闭包特性，咱们能够在两个回调函数以外定义responseHTML变量，而后在data事件对应的回调函数中不断修改其值，并最终在end事件中访问处理。

3.JavaScript在动态语言中性能较好，有开发人员对JavaScript，python，Ruby等动态语言作了性能分析，发现JavaScript的性能要好于其余语言，再加上V8引擎也是同类的佼佼者，因此Node.js的性能也受益其中。

5.Node.js发展简史

2009年2月，Ryan Dahl在博客上宣布准备基于V8建立一个轻量级的web服务器并提供一套库。

2009年5月，Ryan Dahl在GitHub上发布了最第一版本的部分Node.js包，随后几个月里，有人开始使用Node.js开发应用。

2009年11月和2010年4月，两届JSConf大会都安排了Node.js的讲座。

2010年年末，Node.js得到云计算服务商Joyent资助，创始人Ryan Dahl加入Joyent全职负责Node.js的发展。

2011年7月，Node.js在微软的支持下发布Windows版本。

6.Node.js&NPM的安装与配置

Node.js安装与配置

　　Node.js已经诞生两年有余，因为一直处于快速开发中，过去一些安装配置介绍多数针对0.4x版本而言的，并不是适合最新的0.6.X的版本状况了，对此，咱们将在0.6.x的版本上介绍Node.js的安装与配置。（本文一概以0.6.1为例，0.6的其他版本，只需替换版本号便可。从http://nodejs.org/#download能够查看到最新的二进制版本和源代码）。

Windows平台下的Node.js安装

　　在过去，Node.js一直不支持在Windows平台下原生编译，须要借助Cygwin或MinGW来模拟POSIX系统，才能编译安装。幸运的是2011年6月微软开始与Joyent合做移植Node.js到Windows平台上（http://www.infoq.com/cn/news/2011/06/node-exe）,此次合做的成果最终呈如今0.6.x的稳定版的发布上。此次的版本发布使得Node.js在Windows平台上的性能大幅度的提升，使用方面也更容易和轻巧，彻底摆脱掉Cygwin或MinGW等实验室式的环境，而且在某些细节方面，表现出比Linux下更高的性能，细节参见http://www.infoq.com/news/2011/11/Nodejs-Windows.

　　在Windows（Windows7）平台下，介绍安装Node.js的方法，即普通和文艺安装方法。

普通的安装方法

　　普通安装的方法其实就是最简单的方法了，对于大多数Windows用户而言，都是不太喜欢折腾的人，你能够从这里（http://nodejs.org/dist/v0.6.1/node-v0.6.1.msi）直接下载到Node.js编译好的msi文件。而后双击便可在程序的引导下完成安装。

在命令行中直接运行：

node   -v

命令行将打印出：

v0.6.1

该引导步骤会将node.exe文件安装到C:\Program Files (x86)\nodejs\目录下，并将该目录添加进PATH环境变量。

文艺的安装方法

　　在WIndows平台下的文艺安装方法主要提供给那些热爱折腾，喜欢变异的同窗们。在编译源码以前须要注意的是你的Windows系统是否包含编译源码的工具。Node.js的源码主要由C++代码和JavaScript代码构成，可是却用gyp工具（http://code.google.com/p/gyp/）来作源码的项目管理，该工具采用Python语言写成的。在Windows平台上，Node.js采用gyp来生成Visual Studio Solution文件，最终经过VC++的编译器将其编译为二进制文件。因此，你须要知足如下两个条件：

1.Python （Node.js建议使用2.6或更高版本，不推荐3.0），能够从这里（http://python.org/）获取。

2.VC++编译器，包含在Visual Studio 2010中（VC++2010 Express 亦可），VS2010能够从这里（http://msdn.microsoft.com/en-us/vstudio/hh388567）找到。

下载Node.js的0.6.1版本的源码压缩包（http://nodejs.org/dist/v0.6.1/node-v0.6.1.tar.gz）并解压之。

经过命令进入解压的源码目录，执行vcbuild.bat release命令，而后经历了漫长的等待后，编译完成，在Release目录下能够找到编译好的node.exe文件。经过命令行执行node -v。

命令行返回结果为：

v0.6.1

事实上，若是你的编译环境中存在WIX工具集（http://wix.sourceforge.net/）,执行vcbuild.bat msi release命令，你将会在Relase目录下找到node.msi。

是的，咱们回到了一开始的普通安装方法。所谓文艺就是多走一些路，多看一些风景罢了。

7.安装NPM

NPM的全称是Node Package Manager，若是你熟悉ruby的gem,python的PyPL,setuptools,PHP的pear，那么你就知道NPM的做用是什么了。没错，他就是Nodejs的包管理器。Nodejs自身提供了基本的模块。可是在这些基本模块上开发实际应用须要较多的工做。所幸的是笔者执笔此文的时候NPM上已经有了5112个Nodejs库或框架，这些库从各个方面能够帮助Nodejs的开发者完成较为复杂的应用。这些库的数量和活跃也从侧面反映出Nodejs社区的发展是十分神速和活跃的。下面我将介绍安装NPM和经过NPM安装Nodejs的第三方库，以及在大陆的网络环境下，如何更好的利用NPM.

Windows下安装NPM

　　因为Nodejs最初在Linux开发下的历史缘由，致使NPM一开始也不支持Windows环境，可是随着Nodejs成功移植到WIndows平台，NPM在Windows下的需求亦是日渐增长。下面开始WIndows下的NPM之旅吧。

安装Git工具

因为GitHub网站不支持直接在线下载打包了全部submodule的源码包，因此须要经过git工具来签出全部的源码。

从http://code.google.com/p/msysgit/downloads/list,能够下载到msysgit这个WIndows平台下的git客户端工具（最新版本文件为Git-1.7.7.1-preview20111027.exe）,在下载以后双击安装。

下载NPM源码

打开命令行工具（CMD）,执行如下命令，能够经过msysgit签出NPM的全部源码和依赖代码并安装npm。

git  clone  --recursive  git://github.com/isaacs/npm.git
cd   npm
node   cli.js install   npm   -gf

在执行这段代码以前，请确保node.exe是跟经过node.msi的方式安装的，或者在PATH环境变量中。这段命令也会将npm加入到PATH环境变量中去，以后能够随处执行npm命令。若是安装中遇到权限方面的错误，请确保cmd命令行工具是经过管理员身份运行的。安装成功后，执行如下命令：

npm   install   underscore

underscore@1.2.2     ./node_modules/underscore

如此，Windows平台下的NPM安装完毕。若是遭遇网络问题没法安装，请参照Linux下的NPM命令，添加镜像地址。

8.深刻Node.js的模块机制