NodeJS优缺点及适用场景讨论

本文就我的使用经验对这些问题进行探讨。

一. NodeJS的特色

咱们先来看看NodeJS官网上的介绍：

Node.js is a platform built on Chrome’s JavaScript runtime for easily building fast, scalable network applications. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient, perfect for data-intensive real-time applications that run across distributed devices.

其特色为：
1. 它是一个Javascript运行环境

2. 依赖于Chrome V8引擎进行代码解释

3. 事件驱动

4. 非阻塞I/O

5. 轻量、可伸缩，适于实时数据交互应用

6. 单进程，单线程

二. NodeJS带来的对系统瓶颈的解决方案

它的出现确实能为咱们解决现实当中系统瓶颈提供了新的思路和方案，下面咱们看看它能解决什么问题。

1. 并发链接

举个例子，想象一个场景，咱们在银行排队办理业务，咱们看看下面两个模型。

（1）系统线程模型：

这种模型的问题显而易见，服务端只有一个线程，并发请求（用户）到达只能处理一个，其他的要先等待，这就是阻塞，正在享受服务的请求阻塞后面的请求了。

（2）多线程、线程池模型：

这个模型已经比上一个有所进步，它调节服务端线程的数量来提升对并发请求的接收和响应，但并发量高的时候，请求仍然须要等待，它有个更严重的问题。到代码层面上来说，咱们看看客户端请求与服务端通信的过程：

服务端与客户端每创建一个链接，都要为这个链接分配一套配套的资源，主要体现为系统内存资源，以PHP为例，维护一个链接可能须要20M的内存。这就是为何通常并发量一大，就须要多开服务器。

那么NodeJS是怎么解决这个问题的呢？咱们来看另一个模型，想象一下咱们在快餐店点餐吃饭的场景。

（3）异步、事件驱动模型

咱们一样是要发起请求，等待服务器端响应；可是与银行例子不一样的是，此次咱们点完餐后拿到了一个号码，拿到号码，咱们每每会在位置上等待，而在咱们后面的请求会继续获得处理，一样是拿了一个号码而后到一旁等待，接待员能一直进行处理。

等到饭菜作号了，会喊号码，咱们拿到了本身的饭菜，进行后续的处理（吃饭）。这个喊号码的动做在NodeJS中叫作回调（Callback），能在事件（烧菜，I/O）处理完成后继续执行后面的逻辑（吃饭），这体现了NodeJS的显著特色，异步机制、事件驱动整个过程没有阻塞新用户的链接（点餐），也不须要维护已经点餐的用户与厨师的链接。

基于这样的机制，理论上陆续有用户请求链接，NodeJS均可以进行响应，所以NodeJS能支持比Java、PHP程序更高的并发量虽然维护事件队列也须要成本，再因为NodeJS是单线程，事件队列越长，获得响应的时间就越长，并发量上去仍是会力不从心。

总结一下NodeJS是怎么解决并发链接这个问题的：更改链接到服务器的方式，每一个链接发射（emit）一个在NodeJS引擎进程中运行的事件（Event），放进事件队列当中，而不是为每一个链接生成一个新的OS线程（并为其分配一些配套内存）。

其实：Java、PHP也有办法实现并行请求（子线程），但NodeJS经过回调函数（Callback）和异步机制会作得很天然。

三. NodeJS的优缺点

优势：1. 高并发（最重要的优势）

2. 适合I/O密集型应用

缺点：1. 不适合CPU密集型应用；CPU密集型应用给Node带来的挑战主要是：因为JavaScript单线程的缘由，若是有长时间运行的计算（好比大循环），将会致使CPU时间片不能释放，使得后续I/O没法发起；

解决方案：分解大型运算任务为多个小任务，使得运算可以适时释放，不阻塞I/O调用的发起；

2. 只支持单核CPU，不能充分利用CPU

3. 可靠性低，一旦代码某个环节崩溃，整个系统都崩溃

缘由：单进程，单线程

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）开多个进程监听同一个端口，使用cluster模块；

4. 开源组件库质量良莠不齐，更新快，向下不兼容

5. Debug不方便，错误没有stack trace

四. 适合NodeJS的场景

1. RESTful API

这是NodeJS最理想的应用场景，能够处理数万条链接，自己没有太多的逻辑，只须要请求API，组织数据进行返回便可。它本质上只是从某个数据库中查找一些值并将它们组成一个响应。因为响应是少许文本，入站请求也是少许的文本，所以流量不高，一台机器甚至也能够处理最繁忙的公司的API需求。

2. 统一Web应用的UI层

目前MVC的架构，在某种意义上来讲，Web开发有两个UI层，一个是在浏览器里面咱们最终看到的，另外一个在server端，负责生成和拼接页面。

不讨论这种架构是好是坏，可是有另一种实践，面向服务的架构，更好的作先后端的依赖分离。若是全部的关键业务逻辑都封装成REST调用，就意味着在上层只须要考虑如何用这些REST接口构建具体的应用。那些后端程序员们根本不操心具体数据是如何从一个页面传递到另外一个页面的，他们也不用管用户数据更新是经过Ajax异步获取的仍是经过刷新页面。

3. 大量Ajax请求的应用

例如个性化应用，每一个用户看到的页面都不同，缓存失效，须要在页面加载的时候发起Ajax请求，NodeJS能响应大量的并发请求。　　总而言之，NodeJS适合运用在高并发、I/O密集、少许业务逻辑的场景。

五. 结尾

其实NodeJS能实现几乎一切的应用，咱们考虑的点只是适不适合用它来作。