node學習篇02-模塊機制

1、BS or CS ?

        C/S：即Client/Server，客戶機/服務器模式。

        兩層：客戶機和服務器兩層，第一層，在客戶機系統上結合了界面顯示與業務邏輯；第二  層，經過網絡結合了數據庫服務器。

          特 點：若是用戶要使用的話，須要下載客戶端，安裝後就可使用

          優缺點：界面和操做能夠很豐富；兩層傳輸，安全性高；只有一層交互，響應速度快。通常在局域網中，適用面窄；需安裝，用戶羣固定；升級成本高，發生一次升級，全部程序都須要更新。

         B/S：全稱爲Browser/Server，即瀏覽器/服務器結構。

         三層：表現層主要完成用戶和後臺的交互及最終查詢結果的輸出功能；邏輯層主要是利用服務器完成客戶端的應用邏輯功能；數據層主要是接受客戶端請求後獨立進行各類運算。 

         優缺點：無需安裝客戶端，有瀏覽器便可； 架構在廣域網上，交互性強；更新迭代方便，只需更新服務器便可。跨瀏覽器適配問題；中間層較多，速度和安全性問題；請求響應的交互模式，須要刷新頁面，不友好。

          架構形式：客戶端-服務器-數據庫；

                            客戶端－web服務器－應用服務器－數據庫

                            客戶端－負載均衡器(Nginx)－中間服務器(Node)－應用服務器－數據庫

2、JavaScript發展歷程

       工具類庫-〉組件庫-〉前端框架-〉前端應用(不斷抽象類化的過程)

       暴露的問題：缺少模塊。經過script方式引入代碼雜亂無章。

       Javascript規範：CommomJs

3、CommonJs規範

      Javascript缺陷：沒有模塊系統；標準庫較少；沒有統一標準接口；缺少包管理系統。

      CommonJs目的：但願javascript可以在任何地方運行。使javascript能編寫服務端應用程序，命令行工具，桌面應用程序，混合應用。

      Node借鑑了commonJs的modules規範。

      規範：引用:require();定義:exports;模塊標識:小駝峯命名的字符患/路徑;

      導出:在node中，一個文件就是一個模塊，模塊中存在module對象，它表明模塊自己，exports是module的屬性。

4、Node模塊實現

        node加載模塊三步驟：路徑分析 文件定位 編譯執行

        node模塊分類：核心模塊 文件模塊

        核心模塊：node提供，在node源碼編譯中編譯進了二進制執行文件，在node啓動時，部分加載到內存中，不須要文件定位和編譯執行，而且在路徑分析中優先判斷，加載速度最快

       文件模塊：運行時動態加載，需完成三步驟，速度比核心模塊慢

       模塊緩存加載策略：node對引入過的模塊進行緩存，緩存的是編譯和執行以後的對象。

       路徑分析與模塊定位：modules.paths，與js做用域鏈查找方式類似，逐級查找直到查找到文件。文件標示符不包含擴展名，按照.js 、.json、.node的順序依次補足擴展名嘗試。

       模塊編譯：按照不一樣擴展名採用不一樣載入方式

                        .js 經過fs模塊同步讀取後編譯執行。

                        .node，c++編寫的擴展文件，經過dlopen()加載後編譯生成文件

                        .json，經過fs模塊同步讀取後，用json.parse()返回結果

                        其他文件按js文件載入

5、核心模塊

         編譯成可執行文件過程當中被編譯進了二進制文件。分爲javascript編寫和c++編寫兩部分。C++編寫的放在node項目src文件夾下，javascript編寫的放在lib目錄下。

       Javascript核心模塊的編譯：轉存爲c/c++代碼（v8附帶的js2c.py工具），經過process.binding(‘natives’)取出，編譯成功模塊緩存在NativeModule._cache對象上，文件模塊緩存在 Module._cache上。

        c/c++核心模塊的編譯：有的所有由c++編寫，有的c++完成核心部分，其餘部分由javascript實現包裝向外導出。這種c++完成核心，javascript完成峯和鑽過的模式是node提升性能的常見方式。一般腳本語言的開發速度優於靜態語言，可是其性能弱於靜態語言。Node的複合模式在開發速度和性能之間找到了平衡點。

        核心模塊分類：由存c++編寫的部分稱爲內建模塊。如buffer、fs、os。內建模塊的優點在於：首先它由c++編寫，性能上優於腳本語言，其次，在進行文本編譯時，編譯爲二進制文件，一旦node執行，被直接加載到內存中，無需標識定位、文件定位、編譯過程便可執行。

6、C++擴展模塊  

        經過預先編譯爲.node文件,而後調用process.dlopen()方法執行。

7、包與npm

        node第三方模塊經過包與npm將模塊聯繫起來。

      包結構：package.json：包描述文件。bin：存放包可執行二進制文件的目錄。lib：存放javascript代碼的目錄。doc：存放文檔的目錄。test：存放單元測試用例的代碼。

       

 ##代碼分類：源代碼/目標代碼

      源代碼：採用某種編程語言編寫的計算機程序，人類可讀，如result=1+2

      目標代碼：計算機可直接執行，人類不可讀（專家除外），如11010010

      將源代碼轉換爲目標代碼的方式：解釋/編譯

      編譯：將源代碼一次性轉換成目標代碼的過程。編譯是一次性翻譯，以後再也不須要源代碼（相似英文翻譯）經常使用的.exe文件，就是通過編譯後的源代碼。源代碼編譯生成機器語言，再由機器運行機器碼（二進制）。

      解釋：將源代碼逐條轉換成目標代碼，同時逐條運行的過程，解釋是每次程序運行是隨翻譯執行（相似英文的同聲傳譯）。程序時要由解釋器程序實時地將源代碼轉換成二進制形式運行。

##語言分類

*根據解釋和編譯兩種執行方式，編程語言分爲解釋型語言和編譯型語言；

編譯型語言的優勢：運行速度快，代碼效率高，編譯後程序不能夠修改，保密性好。

編譯型語言的缺點：

1. 代碼須要通過編譯方可運行，可移植性差，只能在兼容的操做系統上運行。
2. 安全性不如解釋性語言，一個編譯型的程序能夠訪問內存的任何區域，而且能夠對你的PC作它想作的任何事情（大部分病毒是使用編譯型語言編寫的）。

  解釋型語言的優勢：

    ①解釋型語言提供了極佳的調試支持。

    ②解釋器比編譯器容易實現。

    ③中間語言代碼的大小比編譯型可執行代碼小不少。例如，C/C++的.exe文件要比一樣功能的Java的.class文件大不少。

    ④可移植性好，只要有解釋環境，能夠在不一樣的操做系統上運行。好比在解釋執行時能夠動態改變變量的類型、對程序進行修改以及在程序中插入良好的調試診斷信息等，而將解釋器移植到不一樣的系統上，則程序不用改動就能夠在移植瞭解釋器系統上運行。

    ⑤解釋型語言也能夠保證高度的安全性—這是互聯網應用迫切須要的。

    解釋型語言的缺點：

    ①運行須要解釋環境，程序嚴重依賴平臺。

    ②運行起來比編譯的要慢，佔用的資源也要多一些，代碼效率低。由於不只要給用戶程序分配空間，解釋器自己也佔用了寶貴的系統資源。

    ③因爲解釋型應用的decode-fetch-execute（解碼-抓取-執行）的週期，它們比編譯型程序慢不少。

*根據語言的結構是否可變，編程語言分爲動態語言和靜態語言；

    動態語言：動態類型語言是指在運行期間纔去作數據類型檢查的語言，也就是說，在用動態類型的語言編程時，永遠也不用給任何變量指定數據類型，該語言會在你第一次賦值給變量時，在內部將數據類型記錄下來。優勢在於其結構很是規範，便於調試，方便類型安全；缺點是爲此須要寫更多的類型相關代碼，致使不便於閱讀、不清晰明瞭；

    靜態語言：靜態類型語言與動態類型語言恰好相反，它的數據類型是在編譯其間檢查的，也就是說在寫程序時要聲明全部變量的數據類型。優勢在於方便閱讀，不須要寫很是多的類型相關的代碼；缺點：天然就是不方便調試，命名不規範時會形成讀不懂，不利於理解等。（因爲類型容易混淆，不容易調試任何類型能夠互相賦值的形成的結果）；

    腳本語言：又被稱爲擴建的語言，或者動態語言，是一種編程語言，用來控制軟件應用程序，腳本一般以文本保存，只在被調用時進行解釋或編譯。腳本語言是一種解釋性的語言，它不象c/c++等能夠編譯成二進制代碼，以可執行文件的形式存在，腳本語言不須要編譯，能夠直接用，由解釋器來負責解釋。