Node.js 三大特色詳解

時間  2020-07-08
標籤 node.js node 三大 特色 詳解 欄目 Node.js 简体版
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Node.js 特色
css


一、單線程html


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。web


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。數據庫


另外，單線程帶來的好處，操做系統徹底再也不有線程建立、銷燬的時間開銷。編程

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。瀏覽器


wKiom1hiGfmzMt6aAABsaF6vEkk411.png

wKioL1hiGh6ApplrAABi342oNbg000.png


二、非阻塞I/O服務器

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。多線程


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。架構


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。併發


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。



三、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。

wKiom1hiG36AV8h3AAB0b1A1VFs789.png



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。

若是某一個事情，進入了，可是被I/O阻塞了，因此這個線程就阻塞了。

非阻塞I/O， 不會傻等I/O語句結束，而會執行後面的語句。

非阻塞就能解決問題了麼？好比執行着小紅的業務，執行過程當中，小剛的I/O回調完成了，此時怎麼辦？？

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。


說是三個特色，其實是一個特色，離開誰都不行，都玩兒不轉了。

Node.js很像摳門的餐廳老闆，只聘請1個服務員，服務不少人。結果，比不少服務員效率還高。

Node.js中全部的I/O都是異步的，回調函數，套回調函數。



Node.js 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，若是你的業務有不少的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（爲前臺Angular使用）




Node.js 與 PHP、JSP的不一樣


● Node.js不是一種獨立的語言，與PHP、JSP、Python、Perl、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。Node.js沒有web容器。



示例一：頁面顯示"Hello World!"


JS代碼：

//require表示引包，引包就是引用本身的一個特殊功能
var http = require('http');

//建立服務器，參數就是一個回調函數，表示若是有請求進來，要作什麼
var server = http.createServer(function(req, res){
            //req表示請求， request；res表示響應，response

    //設置HTTP頭部，狀態碼是200， 文件類型是html。字符編碼格式是 UTF-8
    res.writeHead(200, {'Content-Type':'text/html; charset= UTF-8; '});
    res.end('Hello World!');
});

//運行服務器，監聽8083端口
server.listen(8083, '127.0.0.1');


打開瀏覽器，輸入 127.0.0.1:8083

wKiom1hiHfaB_BI9AAANAREmmYU496.png


示例二：Node.js沒有Web容器

在使用Apache服務器時，咱們常常能夠看到在 htdocs目錄中有各類子文件夾，咱們要訪問指定頁面，只須要在瀏覽器地址欄中輸入 127.0.0.1:80/app/index.html 相似這樣的結構


可是，Node.js 因爲沒有Web容器，因此在url 地址後面在輸入 /xx.xx 時並不能正常顯示


有這麼一個文件目錄結構：

wKiom1hiH7nh-Z6jAABQ8SewFzs791.png


fang.html 裏面是一個 紅色的、正方形的div，yuan.html 裏面是一個 綠色的、圓形的div


如今新建一個 noWebContainer.js，看可否在url中輸入 fang.html 打開頁面

//require表示引包，引包就是引用本身的一個特殊功能
var http = require('http');
var fs = require('fs');

//建立服務器，參數是一個回調函數，表示若是有請求進來，要作什麼
var server = http.createServer(function(req, res){
   
    res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});
    res.end("Hello World!");
    
});


//運行服務器，監聽4000端口（端口號能夠任改）
server.listen(4000,"127.0.0.1");


運行 127.0.0.1:4000，並在url後面加上 /fang.html，發現徹底沒用

wKiom1hiINiTYCeiAAAPsLYbAA0917.png


如今初步對「Node.js沒有web容器」這句話有了一點印象了，那想要打開fang.html，怎麼辦呢？

//require表示引包，引包就是引用本身的一個特殊功能
var http = require('http');
var fs = require('fs');

//建立服務器，參數是一個回調函數，表示若是有請求進來，要作什麼
var server = http.createServer(function(req, res){
    if(req.url=='/fang'){
        fs.readFile('./fang.html', function(err,data){
            //req表示請求，request;  res表示響應，response
            //設置HTTP頭部，狀態碼是200，文件類型是html，字符集是utf8
            res.writeHead(200, {'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'});
            res.end(data);
        })
    }else{
        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});
        res.end("Hello World!");
    }
});


//運行服務器，監聽4000端口（端口號能夠任改）
server.listen(4000,"127.0.0.1");


也就是說，若是 請求的url 裏面包含了 /fang，就讀取當前目錄下（./ ---> 表示當前目錄）的 fang.html，不然，就只顯示 Hello World


wKioL1hiIifxB8oiAAAO2Mm2cgQ440.png


同理，我也能夠 輸入 /yuan，顯示 yuan.html

//require表示引包，引包就是引用本身的一個特殊功能
var http = require('http');
var fs = require('fs');

//建立服務器，參數是一個回調函數，表示若是有請求進來，要作什麼
var server = http.createServer(function(req, res){
    if(req.url=='/fang'){
        fs.readFile('./fang.html', function(err,data){
            //req表示請求，request;  res表示響應，response
            //設置HTTP頭部，狀態碼是200，文件類型是html，字符集是utf8
            res.writeHead(200, {'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'});
            res.end(data);
        })
    }else if(req.url=='/yuan'){
        fs.readFile('./yuan.html', function(err,data){

            res.writeHead(200, {'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'});
            res.end(data);
        })
    }else{
        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});
        res.end("Hello World!");
    }
});


//運行服務器，監聽4000端口（端口號能夠任改）
server.listen(4000,"127.0.0.1");


wKioL1hiI72CX0EhAAdaqL_oKsQ352.gif


進一步，在 fang.html 中添加一個圖片，從上面的目錄結構中能夠看到，圖片的路徑是徹底正確的

<img src="yule.png" alt="圖片">


運行 127.0.0.1:4000/fang，卻發現圖片破了，說明路徑不對。但事實上，咱們能夠看到，這個路徑是一點問題都沒有的呀，那怎麼辦呢？


wKiom1hiJMjiVHcHAAATYvll_UA843.png


又回到了那句話，「Node.js沒有web容器」，因此，仍是要用前面的方法處理一下圖片

//require表示引包，引包就是引用本身的一個特殊功能
var http = require('http');
var fs = require('fs');

//建立服務器，參數是一個回調函數，表示若是有請求進來，要作什麼
var server = http.createServer(function(req, res){
    if(req.url=='/fang'){
        fs.readFile('./fang.html', function(err,data){
            //req表示請求，request;  res表示響應，response
            //設置HTTP頭部，狀態碼是200，文件類型是html，字符集是utf8
            res.writeHead(200, {'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'});
            res.end(data);
        })
    }else if(req.url=='/yuan'){
        fs.readFile('./yuan.html', function(err,data){

            res.writeHead(200, {'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'});
            res.end(data);
        })
    }else if(req.url=='/yule.png'){
        fs.readFile('./yule.png', function(err,data){

            res.writeHead(200, {"Content-type":"p_w_picpath/jpg"});
            res.end(data);
        })
    }else{
        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});
        res.end("Hello World!");
    }
});


//運行服務器，監聽4000端口（端口號能夠任改）
server.listen(4000,"127.0.0.1");


再次運行，圖片可正常顯示

wKioL1hiJTHA29WCAAAuSrwitKk575.png   wKiom1hiJWqzU3T8AAAslR5E70k967.png



如今新建一個 yellow.css 樣式表，讓 yuan.html 引入這個css 文件


yellow.css

body{background:yellow;}


可是，頁面的背景顏色沒有發生任何改變

wKiom1hiJnTA4mUNAAAT3yZUMPI062.png


看來 「Node.js沒有web容器」這句話是無處不在呀，一樣須要對 css 文件作處理

//require表示引包，引包就是引用本身的一個特殊功能
var http = require('http');
var fs = require('fs');

//建立服務器，參數是一個回調函數，表示若是有請求進來，要作什麼
var server = http.createServer(function(req, res){
    if(req.url=='/fang'){
        fs.readFile('./fang.html', function(err,data){
            //req表示請求，request;  res表示響應，response
            //設置HTTP頭部，狀態碼是200，文件類型是html，字符集是utf8
            res.writeHead(200, {'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'});
            res.end(data);
        })
    }else if(req.url=='/yuan'){
        fs.readFile('./yuan.html', function(err,data){

            res.writeHead(200, {'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'});
            res.end(data);
        })
    }else if(req.url=='/yule.png'){
        fs.readFile('./yule.png', function(err,data){

            res.writeHead(200, {"Content-type":"p_w_picpath/jpg"});
            res.end(data);
        })
    }else if(req.url=='/yellow'){
        fs.readFile('./yellow.css', function(err,data){

            res.writeHead(200, {"Content-type":"text/css"});
            res.end(data);
        })
    }else{
        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});
        res.end("Hello World!");
    }
});


//運行服務器，監聽4000端口（端口號能夠任改）
server.listen(4000,"127.0.0.1");


再次運行代碼，發現頁面背景顏色變成了×××

wKioL1hiJ63C-Z4hAAAURRl6Rt4263.png

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