Node.js 入門簡介

Node.js簡介

1.1 簡介

V8引擎自己就是用於Chrome瀏覽器的JS解釋部分，可是Ryan Dahl鬼才般的把這個V8搬到了服務器上，用於作服務器的軟件。

Node.js是一個專一於實現高性能Web服務器優化的專家，幾經探索，幾經挫折後，遇到V8而誕生的項目。

Node.js是一個讓JavaScript運行在服務器端的開發平臺，它讓JavaScript的觸角伸到了服務器端，能夠與PHP、JSP、Python、Ruby分庭抗禮。

但Node彷佛有點不一樣：

Node.js不是一種獨立的語言，與PHP、JSP、Python、Ruby的「既是語言，也是平臺」不一樣，Node.js的使用JavaScript進行編程，運行在JavaScript引擎上（V8）。

與PHP、JSP等相比（PHP、JSP、.net都須要運行在服務器程序上，Apache、Naginx、Tomcat、IIS。），Node.js跳過了Apache、Naginx、IIS等HTTP服務器，它本身不用建設在任何服務器軟件之上。Node.js的許多設計理念與經典架構（LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP）有着很大的不一樣，能夠提供強大的伸縮能力。而且，Node.js沒有web容器。

Node.js自身哲學，是花最小的硬件成本，追求更高的併發，更高的處理性能。

1.2 特色

Node.js使用了一個事件驅動、非阻塞式 I/O 的模型，這使他輕量又高效。

①單線程

在Java、PHP或者.net等服務器端語言中，會爲每個客戶端鏈接建立一個新的線程。而每一個線程須要耗費大約2MB內存。也就是說，理論上，一個8GB內存的服務器能夠同時鏈接的最大用戶數爲4000個左右。要讓Web應用程序支持更多的用戶，就須要增長服務器的數量，而Web應用程序的硬件成本固然就上升了。

Node.js不爲每一個客戶鏈接建立一個新的線程，而僅僅使用一個線程。當有用戶鏈接了，就觸發一個內部事件，經過非阻塞I/O、事件驅動機制，讓Node.js程序宏觀上也是並行的。使用Node.js，一個8GB內存的服務器，能夠同時處理超過4萬用戶的鏈接。

另外，帶線程的帶來的好處，還有操做系統徹底再也不有線程建立、銷燬的時間開銷。

壞處，就是一個用戶形成了線程的崩潰，整個服務都崩潰了，其餘人也崩潰了。

       

多線程、單線程的一個對比。

也就是說，單線程也能形成宏觀上的「併發」。

②非阻塞I/O   non-blocking I/O

例如，當在訪問數據庫取得數據的時候，須要一段時間。在傳統的單線程處理機制中，在執行了訪問數據庫代碼以後，整個線程都將暫停下來，等待數據庫返回結果，才能執行後面的代碼。也就是說，I/O阻塞了代碼的執行，極大地下降了程序的執行效率。

因爲Node.js中採用了非阻塞型I/O機制，所以在執行了訪問數據庫的代碼以後，將當即轉而執行其後面的代碼，把數據庫返回結果的處理代碼放在回調函數中，從而提升了程序的執行效率。

當某個I/O執行完畢時，將以事件的形式通知執行I/O操做的線程，線程執行這個事件的回調函數。爲了處理異步I/O，線程必須有事件循環，不斷的檢查有沒有未處理的事件，依次予以處理。

阻塞模式下，一個線程只能處理一項任務，要想提升吞吐量必須經過多線程。而非阻塞模式下，一個線程永遠在執行計算操做，這個線程的CPU核心利用率永遠是100%。因此，這是一種特別有哲理的解決方案：與其人多，可是好多人閒着；還不如一我的玩命，往死裏幹活兒。

③事件驅動event-driven

在Node中，客戶端請求創建鏈接，提交數據等行爲，會觸發相應的事件。在Node中，在一個時刻，只能執行一個事件回調函數，可是在執行一個事件回調函數的中途，能夠轉而處理其餘事件（好比，又有新用戶鏈接了），而後返回繼續執行原事件的回調函數，這種處理機制，稱爲「事件環」機制。

Node.js底層是C++（V8也是C++寫的）。底層代碼中，近半數都用於事件隊列、回調函數隊列的構建。用事件驅動來完成服務器的任務調度，這是鬼才才能想到的。針尖上的舞蹈，用一個線程，擔負起了處理很是多的任務的使命。

 

NodeJS基於這些特色的優點：

單線程，單線程的好處，減小了內存開銷，操做系統的內存換頁。

非阻塞I/O， 不會傻等I/O語句結束，而會執行後面的語句。

事件機制，事件環，不論是新用戶的請求，仍是老用戶的I/O完成，都將以事件方式加入事件環，等待調度。

                      

 

 

NodeJS這三個特色是相輔相成的，單線程減小了內存的開銷，至關於減小了硬件成本。同時，爲了去適應單線程的特色，出現了非阻塞I/O機制，因此一個線程能夠處理多個I/O。這時又出現了另外一個問題，當一個I/O正在執行時，另外一個I/O回調完成了該怎麼辦，因此有了事件驅動，事件機制就是全部的I/O都會在事件隊列排隊，當一個I/O回調完成會繼續打回隊列從新排隊，避免產生衝突。

NodeJS的弊端一樣很是明顯，就是它只有一個線程，當這一個線程崩潰以後，就是整個服務器都崩潰了，可是我相信隨着技術的發展和計算機硬件水平的提升NodeJS會愈來愈流行

 

1.3 適合開發什麼？

Node.js適合用來開發什麼樣的應用程序呢？

善於I/O，不善於計算。由於Node.js最擅長的就是任務調度，若是業務有不少的CPU計算，實際上也至關於這個計算阻塞了這個單線程，就不適合Node開發。

當應用程序須要處理大量併發的I/O，而在向客戶端發出響應以前，應用程序內部並不須要進行很是複雜的處理的時候，Node.js很是適合。Node.js也很是適合與web socket【1】配合，開發長鏈接的實時交互應用程序。

好比：

● 用戶表單收集

● 考試系統

● 聊天室

● 圖文直播

● 提供JSON的API

 

【1】WebSocket是HTML5規格中的一個很是重要的新特性，它的存在能夠容許用戶在瀏覽器中實現雙向通訊，實現數據的及時推送，這個技術的意義在於咱們能夠經過網頁實現不少之前沒法實現的應用。例如目前的在線聊天室，若是用戶想要發送一句話，在他按下「發送」按鈕的同時，瀏覽器會遞送給目標服務器一個請求，而後服務器端會將這句話顯示在網頁上。而用戶若是想要看到這句話，他須要刷新本身的瀏覽器以得到最新頁面才能夠。可是WebSocket的雙向通訊就神奇與此，經過WebSocket技術構建的HTML5應用，用戶再也不須要頻繁的刷新頁面以獲取新數據，而新數據會自動由服務器端推送至用戶的電腦屏幕上。

 

 

 

 

總結：

NodeJS是極客追求極致性能的產物，服務器健壯考量不夠，因此不適合用來開發證券、銀行、電信等可靠性需求高的業務中。

目前NodeJS在實戰中的使用：

通常創業型公司用node開發核心業務

大型公司通常只用NodeJS開發某些業務的一部分，好比百度的表單提交、知乎的站內信等