咱們爲何使用Node

引言：Node 已經迅速成爲一個可行而且真正高效的web 開發平臺。在Node 誕生以前，在服務端運行JavasScript 是件難以想象的事情，而且對其餘的腳本語言來講，要實現非阻塞I/O 一般須要依賴特殊的類庫。但Node 的出現改變了這一切。 本文選自《Node.js硬實戰：115個核心技巧》，讓咱們跟着本文快速的複習一下Node是什麼以及他的主要特性有哪些。

爲何使用Node

　　假設你正在開發一個廣告服務器，每分鐘須要發佈幾百萬條的廣告。Node 的非阻塞I/O將是一個高效的解決方案，由於服務器可以最大限度地利用到全部的I/O 資源，而這一切不須要你寫特殊的底層代碼。而且，假如你已經有一支會寫JavaScript 的開發團隊，那麼他們應該能夠直接參與到Node 的項目中。傳統的web 平臺將沒法作到這一點，這也是爲何像微軟這樣的公司也在積極地推進Node，儘管他們已經有了像.NET 那麼優秀的平臺。Visual Studio(.NET IDE) 的用戶能夠安裝一些工具來支持對Node 的智能提示、性能監測，甚至npm。微軟還開發了WebMatrix，它不但能直接支持Node，並且還能部署Node 項目。 
　　Node 把非阻塞I/O 做爲提升某些類型應用的性能的方式。JavaScript 傳統的事件機制意味着在異步編程中，它有着相對方便以及容易理解的語法。在傳統的編程語言中，I/O的操做將阻塞進程直到它完成爲止。Node 的異步文件讀寫以及網絡API 意味着在這些相對較慢的I/O 操做處理的時候主進程仍然能處理其餘請求。下圖展現瞭如何使用異步的網絡和文件API 同時處理多個任務。 

　　在圖中，Node 的http 模塊接收到而且解析了一個新的HTTP 請求① ，而後服務端的應用代碼使用異步接口，將一個回調函數傳入數據庫的讀取函數中來進行一次數據查詢②。在等待數據返回的同時服務器可以從文件系統中讀取網頁模板文件③ ，這個模板文件被用來展現網頁。一旦數據庫完成查詢，模板內容和數據庫的返回數據將被用來渲染頁面④。 
　　在服務器處理這個請求的同時，服務器還能夠用可用的資源處理其餘的請求⑤ 。在不用考慮多線程的狀況下開發這個廣告服務，你能夠僅使用最基本的JavaScript 編程技術，經過Node，很是高效地使用服務器I/O 資源。 
　　其餘Node 適用的場景是Web API 和網絡爬蟲，若是你須要下載以及截取網頁的內容，那麼Node 將是很是完美的解決方案，由於它能模擬DOM 操做，而且運行客戶端JavaScript腳本。並且在這個場景中，Node 有着性能優點，由於網絡爬蟲主要的消耗在於網絡和文件讀寫的I/O。 
　　假如你須要調用或者開發一個JSON API，Node 也是一個很是棒的選擇，由於它使得操做JavaScript 對象變得很是簡單。Node 的一些web 框架（例如express）可以快速地搭建JSON API。 
　　Node 不只僅侷限於web 應用，你能夠建立任意你想要的TCP/IP 服務，好比網絡遊戲服務器，經過TCP/IP 套接字向各種玩家發送遊戲狀態，也能夠在後臺任務中維護遊戲數據，將數據發送給玩家。

何時使用Node

　　下面是一些Node 適用的應用例子，來幫你像一個真正的Node 開發者同樣來考慮這個問題。

情景：廣告分佈系統

　　Node 的強項： 
　　• 有效地分配小塊信息 
　　• 處理潛在的網絡速度慢的鏈接 
　　• 容易擴展爲多個處理器或服務器

情景：遊戲服務器

　　Node 的強項： 
　　• 使用JavaScript 來構建業務邏輯模型 
　　• 不使用C 語言來開發迎合特定網絡的服務器程序

情景：內容管理系統、博客

　　Node 的強項： 
　　• 對已經有客戶端JavaScript 開發經驗的團隊來講，能夠很輕鬆地建立RESTful JSON APIs 
　　• 輕量的服務器，和瀏覽器端JavaScript 結合

Node 的主要特性

　　Node 的主要特性是它的標準類庫、模塊系統以及npm（包管理系統），固然還有不少其餘的。 
　　實際上Node 最強大的特性是它的標準類庫，它主要由二進制類庫以及核心模塊兩部分組成，二進制類庫包括libuv ，它爲網絡以及文件系統提供了快速的事件輪循以及非阻塞的I/O。同時它還有http 類庫，因此你能夠很快肯定你的http 客戶端與服務端。 

　　上圖是對Node 內部的高層次概述，展現了各個模塊是如何組合的。 
　　Node 的核心模塊主要由JavaScript 編寫，也就是說，假如你不理解或者你想了解更多細節，你能夠直接閱讀Node 的源碼。這不但包括像網絡、文件操做、模塊系統，以及stream 這些模塊，還包括Node 特有的特性，例如，經過cluster 模塊同時運行多個Node進程，以及能夠將代碼片斷封裝在事件驅動的異常處理中的domain 模塊。 
接下來，咱們將從事件開始深刻每一個核心模塊。

1. EventEmitter 事件的接口

　　每一個Node 開發者早晚會碰到EventEmitter ，一開始，它像是那些只有類庫開發者纔會使用的東西，但實際上它是大多數Node 核心模塊的基礎，Stream、網絡、文件系統所有繼承於它。 
你能夠基於EventEmitter 來建立本身基於事件的API，例如你要開發一個paypal 付款處理的模塊，你可讓它基於事件，這樣Payment 對象的實例能夠觸發像paid 和refund 這樣的事件，經過這樣的設計，你能夠將這個模塊從你的業務邏輯中分離出來，讓它能夠在其餘項目中被重用。 
一個有意思的地方是，stream 模塊也是基於EventEmitter 的。

2. Stream：高可擴展性I/O 的基礎

　　Streams 繼承於EventEmitters ，能被用來在不可預測的輸入下建立數據，好比網絡鏈接，數據傳輸速度取決於其餘用戶正在幹什麼。經過Node 的stream API，你能夠建立一個對象接收關於鏈接的事件，在接收到新數據時觸發data 事件，在結束鏈接時觸發end 事件，在有錯誤發生時觸發error 事件。 
　　相比較把許多的回調函數傳入一個readable stream 的構造函數，你只訂閱你關心的事件要好得多，多個streams 也能夠鏈接起來，這樣你能夠用一個stream 對象從網絡讀取數據，把讀取到的數據輸送到另一個stream 中加工成另一個對象，能夠把xml 文件的數據讀取出來轉換成JSON 格式，讓JavaScript 操做起來更容易。 
　　你可能以爲stream 和事件聽上去很抽象，沒錯，它們的確很抽象，但它們是I/O 模塊（例如文件系統和網絡）的基礎。

3. FS：處理文件

　　Node 的文件模塊不但能夠經過非阻塞的I/O 讀寫文件，並且它也有同步的方法。你能夠經過fs.stat 異步獲取文件的信息，也能夠經過fs.statSync 同步讀取。 
　　若是你想經過Stream 的方式高效地處理文件內容，那麼你能夠經過fs.createReadStream來得到一個ReadableSream 對象。

4. 網絡：建立網絡客戶端與服務端

　　網絡模塊是http 模塊的基礎，也能夠用來建立通用的網絡客戶端與服務端。儘管Node開發一般指的是web 開發，在第7 章你會看到如何建立TCP 和UDP 的服務，這意味着你並不侷限於http 開發。

5. 全局對象與其餘模塊

　　假如你有用Node 開發web 應用的經驗，也許是Express 框架，那麼你也許並不知道你已經使用了http 、net 以及fs 等核心模塊。其餘的內置模塊也許不那麼吸引眼球，但也是相當重要的。 
　　全局對象與方法的設計就是其中一例，好比process 對象，它讓你能夠把數據傳入或者傳出標準I/O 流（stdout、stdin）。就像在UNIX 或者Windows 腳本中，你能夠把數據經過cat 直接傳給Node 程序。還有無處不見的console 對象，全部的JavaScript 開發都愛它，也是一個全局對象。

　　瞭解Node特性後，咱們來看看《Node.js硬實戰：115個核心技巧》一書的精簡版目錄。 
第一部分Node 基礎 
1 入門 
2 全局變量：Node 環境 
3 Buffers：使用比特、字節以及編碼 
4 Events：玩轉EventEmitter 
5 流：最強大和最容易誤解的功能 
6 文件系統：經過異步和同步的方法處理文件 
7 網絡：Node 真正的「Hello, World」 
8 子進程：利用Node 整合外部應用程序 
第二部分實踐中的技巧 
9 網絡：構建精簡的網絡應用 
10 測試：編寫健壯代碼的關鍵 
11 調試：用於發現和解決問題 
12 生產環境中的Node：安全地部署應用程序 
第三部分編寫模塊 
13 編寫模塊，掌握Node 的全部

　　本文選自《Node.js硬實戰：115個核心技巧》，點此連接可在博文視點官網查看。

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