>1.旨在提供一种简单的构建可伸缩网络程序的方法
Node.js是一个基于Chromev8JavaScript运行时建立的一个平台,用来方便地搭建快速的,易于扩展的网络应用·Node.js借助事件驱动,非阻塞I/O模型变得轻量和高效
>2特点
\1.它是一个Javascript运行环境
\2.依赖于ChromeV8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
>3NodeJS的优缺点
优点:
1.高并发(最重要的优点)
\2.适合I/O密集型应用
缺点:
解决方案:分解大型运算任务为多个小任务,使得运算能够适时释放,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
原因:单进程,单线程
>4.适合NodeJS的场景
\1.RESTfulAPI
这是NodeJS最理想的应用场景,可以处理数万条连接,本身没有太多的逻辑,只需要请求API,组织数据进行返回即可。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。由于响应是少量文本,入站请求也是少量的文本,因此流量不高,一台机器甚至也可以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,在某种意义上来说,Web开发有两个UI层,一个是在浏览器里面我们最终看到的,另一个在server端,负责生成和拼接页面。
不讨论这种架构是好是坏,但是有另外一种实践,面向服务的架构,更好的做前后端的依赖分离。如果所有的关键业务逻辑都封装成REST调用,就意味着在上层只需要考虑如何用这些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一个页面的,他们也不用管用户数据更新是通过Ajax异步获取的还是通过刷新页面。
\3.大量Ajax请求的应用
例如个性化应用,每个用户看到的页面都不一样,缓存失效,需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、少量业务逻辑的场景。
2008年,我在寻找一个新的编程平台来做网站。我并不是想要一门新的语言,实际上,语言自身的细节对我来说并不重要。我真正关心的是,该语言能否提供先进的推送功能并集成到网站中来,就像我在Gmail中看到的那样——能够从服务器端把数据主动推送给用户,而不是采用不断轮询拉取数据的方式。现有的平台都把服务器作为接受请求然后返回相应内容的设备。要把事件推送到浏览器,平台需要能够持续处理大量打开的网络连接,而这其中有许多连接其实是空闲的。
我知道如何使用系统调用(用C)实现这样的功能。如果只使用非阻塞式socket,每个连接的开销都会非常小。在小规模测试中,我可以演示一台服务器,它能同时处理几千个闲置连接,或实现相当大的吞吐量。我知道这是在Unix服务器上用户空间程序能够实现的最优操作了。但是,我并不想使用C,我需要的是一种漂亮灵活的动态语言。如果需要,我可以在每种编程语言中都用一模一样的系统调用,但这样做异常丑陋,而且这只是socket编程的“替代”方法而已。我认为,非阻塞socket编程并非那么困难,只要一切都做成非阻塞的就可以实现了。
于是,我有了个主意:JavaScript结合非阻塞socket!因为JavaScript并没有现成的socket库,所以我可以勇做第一人,来推介这个崭新且大有前途的接口。只要把V8接上我的非阻塞C代码,我就能把它完成。我终止了当时承接的工作,开始全力实现这个想法。当我编写好并发布了最初的版本后,立刻就有用户开始反馈bug,然后我开始不停地处理这些bug,就这样,不知不觉过去了3年。
实践证明,JavaScript与非阻塞socket配合得相当完美。开始我并不敢肯定这一点,但闭包让所有事情变得可能。只需要简单的几行JavaScript代码,就可以构建出非常复杂的非阻塞服务器。我最初还担心,系统会过于小众,但很快我就放心了,因为世界各地的黑客们纷纷开始为其编写程序库。唯一的事件循环队列和纯粹的非阻塞接口让程序库不必增加昂贵的线程,就能添加越来越多的复杂功能。
在Node中,用户会发现系统在默认情况下就能很好地扩展。因为其核心系统做出的选择是,不允许系统中的任何部分做出太坏的事情来(比如堵塞当前线程),所以整体性能也不会太差。如果以能够处理的流量作为计量,Node的方法要比传统的阻塞式操作好上一个数量级。
现在,Node已经在全球被众多公司所使用,包括创业公司、Voxer、Uber,以及沃尔玛、微软这样的知名公司。可以说,每天通过Node处理的请求数以亿计。随着越来越多的人参与到本项目中来,可用的第三方模块和扩展增长迅猛,而且质量也不断提升。虽然我曾建议将Node用于关键任务应用,但现在,即便是要求最苛刻的服务器系统,我也会热诚地推荐使用Node。
>5.commonjs
1.如何定义一个自定义的模块
一个文件就是一个模块a.js文件名就是模块a
2.模块中能放那些东西
functionclassvariable
Node,CommonJS,浏览器甚至是W3C之间有什么关系:
Node应用由模块组成,采用CommonJS模块规范。
每个文件就是一个模块,有自己的作用域。在一个文件里面定义的变量、函数、类,都是私有的,对其他文件不可见。
//example.jsvarx=5;varaddX=function(value){returnvalue+x;};上面代码中,变量x和函数addX,是当前文件example.js私有的,其他文件不可见。
global.warning=true;上面代码的warning变量,可以被所有文件读取。当然,这样写法是不推荐的。
CommonJS规范规定,每个模块内部,module变量代表当前模块。这个变量是一个对象,它的exports属性(即module.exports)是对外的接口。加载某个模块,其实是加载该模块的module.exports属性。
varx=5;varaddX=function(value){returnvalue+x;};module.exports.x=x;module.exports.addX=addX;上面代码通过module.exports输出变量x和函数addX。
require方法用于加载模块。
varexample=require('./example.js');console.log(example.x);//5console.log(example.addX(1));//6require方法的详细解释参见《Require命令》一节。
CommonJS模块的特点如下。
Node内部提供一个Module构建函数。所有模块都是Module的实例。
functionModule(id,parent){this.id=id;this.exports={};this.parent=parent;//...每个模块内部,都有一个module对象,代表当前模块。它有以下属性。
下面是一个示例文件,最后一行输出module变量。
//example.jsvarjquery=require('jquery');exports.$=jquery;console.log(module);执行这个文件,命令行会输出如下信息。
{id:'.',exports:{'$':[Function]},parent:null,filename:'/path/to/example.js',loaded:false,children:[{id:'/path/to/node_modules/jquery/dist/jquery.js',exports:[Function],parent:[Circular],filename:'/path/to/node_modules/jquery/dist/jquery.js',loaded:true,children:[],paths:[Object]}],paths:['/home/user/deleted/node_modules','/home/user/node_modules','/home/node_modules','/node_modules']}如果在命令行下调用某个模块,比如nodesomething.js,那么module.parent就是null。如果是在脚本之中调用,比如require('./something.js'),那么module.parent就是调用它的模块。利用这一点,可以判断当前模块是否为入口脚本。
if(!module.parent){//ranwith`nodesomething.js`app.listen(8088,function(){console.log('applisteningonport8088');})}else{//usedwith`require('/.something.js')`module.exports=app;}module.exports属性module.exports属性表示当前模块对外输出的接口,其他文件加载该模块,实际上就是读取module.exports变量。
varEventEmitter=require('events').EventEmitter;module.exports=newEventEmitter();setTimeout(function(){module.exports.emit('ready');},1000);上面模块会在加载后1秒后,发出ready事件。其他文件监听该事件,可以写成下面这样。
vara=require('./a');a.on('ready',function(){console.log('moduleaisready');});exports变量为了方便,Node为每个模块提供一个exports变量,指向module.exports。这等同在每个模块头部,有一行这样的命令。
varexports=module.exports;造成的结果是,在对外输出模块接口时,可以向exports对象添加方法。
exports.area=function(r){returnMath.PI*r*r;};exports.circumference=function(r){return2*Math.PI*r;};注意,不能直接将exports变量指向一个值,因为这样等于切断了exports与module.exports的联系。
exports=function(x){console.log(x)};上面这样的写法是无效的,因为exports不再指向module.exports了。
下面的写法也是无效的。
exports.hello=function(){return'hello';};module.exports='Helloworld';上面代码中,hello函数是无法对外输出的,因为module.exports被重新赋值了。
这意味着,如果一个模块的对外接口,就是一个单一的值,不能使用exports输出,只能使用module.exports输出。
module.exports=function(x){console.log(x);};如果你觉得,exports与module.exports之间的区别很难分清,一个简单的处理方法,就是放弃使用exports,只使用module.exports。
CommonJS规范加载模块是同步的,也就是说,只有加载完成,才能执行后面的操作。AMD规范则是非同步加载模块,允许指定回调函数。由于Node.js主要用于服务器编程,模块文件一般都已经存在于本地硬盘,所以加载起来比较快,不用考虑非同步加载的方式,所以CommonJS规范比较适用。但是,如果是浏览器环境,要从服务器端加载模块,这时就必须采用非同步模式,因此浏览器端一般采用AMD规范。
AMD规范使用define方法定义模块,下面就是一个例子:
define(['package/lib'],function(lib){functionfoo(){lib.log('helloworld!');}return{foo:foo};});AMD规范允许输出的模块兼容CommonJS规范,这时define方法需要写成下面这样:
define(function(require,exports,module){varsomeModule=require("someModule");varanotherModule=require("anotherModule");someModule.doTehAwesome();anotherModule.doMoarAwesome();exports.asplode=function(){someModule.doTehAwesome();anotherModule.doMoarAwesome();};});require命令基本用法Node使用CommonJS模块规范,内置的require命令用于加载模块文件。
require命令的基本功能是,读入并执行一个JavaScript文件,然后返回该模块的exports对象。如果没有发现指定模块,会报错。
//example.jsvarinvisible=function(){console.log("invisible");}exports.message="hi";exports.say=function(){console.log(message);}运行下面的命令,可以输出exports对象。
varexample=require('./example.js');example//{//message:"hi",//say:[Function]//}如果模块输出的是一个函数,那就不能定义在exports对象上面,而要定义在module.exports变量上面。
module.exports=function(){console.log("helloworld")}require('./example2.js')()上面代码中,require命令调用自身,等于是执行module.exports,因此会输出helloworld。
require命令用于加载文件,后缀名默认为.js。
varfoo=require('foo');//等同于varfoo=require('foo.js');根据参数的不同格式,require命令去不同路径寻找模块文件。
(1)如果参数字符串以“/”开头,则表示加载的是一个位于绝对路径的模块文件。比如,require('/home/marco/foo.js')将加载/home/marco/foo.js。
(2)如果参数字符串以“./”开头,则表示加载的是一个位于相对路径(跟当前执行脚本的位置相比)的模块文件。比如,require('./circle')将加载当前脚本同一目录的circle.js。
(3)如果参数字符串不以“./“或”/“开头,则表示加载的是一个默认提供的核心模块(位于Node的系统安装目录中),或者一个位于各级node_modules目录的已安装模块(全局安装或局部安装)。
举例来说,脚本/home/user/projects/foo.js执行了require('bar.js')命令,Node会依次搜索以下文件。
这样设计的目的是,使得不同的模块可以将所依赖的模块本地化。
(4)如果参数字符串不以“./“或”/“开头,而且是一个路径,比如require('example-module/path/to/file'),则将先找到example-module的位置,然后再以它为参数,找到后续路径。
(5)如果指定的模块文件没有发现,Node会尝试为文件名添加.js、.json、.node后,再去搜索。.js件会以文本格式的JavaScript脚本文件解析,.json文件会以JSON格式的文本文件解析,.node文件会以编译后的二进制文件解析。
(6)如果想得到require命令加载的确切文件名,使用require.resolve()方法。
在目录中放置一个package.json文件,并且将入口文件写入main字段。下面是一个例子。
//package.json{"name":"some-library","main":"./lib/some-library.js"}require发现参数字符串指向一个目录以后,会自动查看该目录的package.json文件,然后加载main字段指定的入口文件。如果package.json文件没有main字段,或者根本就没有package.json文件,则会加载该目录下的index.js文件或index.node文件。
第一次加载某个模块时,Node会缓存该模块。以后再加载该模块,就直接从缓存取出该模块的module.exports属性。
require('./example.js');require('./example.js').message="hello";require('./example.js').message//"hello"上面代码中,连续三次使用require命令,加载同一个模块。第二次加载的时候,为输出的对象添加了一个message属性。但是第三次加载的时候,这个message属性依然存在,这就证明require命令并没有重新加载模块文件,而是输出了缓存。
如果想要多次执行某个模块,可以让该模块输出一个函数,然后每次require这个模块的时候,重新执行一下输出的函数。
所有缓存的模块保存在require.cache之中,如果想删除模块的缓存,可以像下面这样写。
//删除指定模块的缓存deleterequire.cache[moduleName];//删除所有模块的缓存Object.keys(require.cache).forEach(function(key){deleterequire.cache[key];})注意,缓存是根据绝对路径识别模块的,如果同样的模块名,但是保存在不同的路径,require命令还是会重新加载该模块。
Node执行一个脚本时,会先查看环境变量NODE_PATH。它是一组以冒号分隔的绝对路径。在其他位置找不到指定模块时,Node会去这些路径查找。
可以将NODE_PATH添加到.bashrc。
exportNODE_PATH="/usr/local/lib/node"所以,如果遇到复杂的相对路径,比如下面这样。
varmyModule=require('../../../../lib/myModule');有两种解决方法,一是将该文件加入node_modules目录,二是修改NODE_PATH环境变量,package.json文件可以采用下面的写法。
{"name":"node_path","version":"1.0.0","description":"","main":"index.js","scripts":{"start":"NODE_PATH=libnodeindex.js"},"author":"","license":"ISC"}NODE_PATH是历史遗留下来的一个路径解决方案,通常不应该使用,而应该使用node_modules目录机制。
如果发生模块的循环加载,即A加载B,B又加载A,则B将加载A的不完整版本。
//a.jsexports.x='a1';console.log('a.js',require('./b.js').x);exports.x='a2';//b.jsexports.x='b1';console.log('b.js',require('./a.js').x);exports.x='b2';//main.jsconsole.log('main.js',require('./a.js').x);console.log('main.js',require('./b.js').x);上面代码是三个JavaScript文件。其中,a.js加载了b.js,而b.js又加载a.js。这时,Node返回a.js的不完整版本,所以执行结果如下。
$nodemain.jsb.jsa1a.jsb2main.jsa2main.jsb2修改main.js,再次加载a.js和b.js。
//main.jsconsole.log('main.js',require('./a.js').x);console.log('main.js',require('./b.js').x);console.log('main.js',require('./a.js').x);console.log('main.js',require('./b.js').x);执行上面代码,结果如下。
$nodemain.jsb.jsa1a.jsb2main.jsa2main.jsb2main.jsa2main.jsb2上面代码中,第二次加载a.js和b.js时,会直接从缓存读取exports属性,所以a.js和b.js内部的console.log语句都不会执行了。
require方法有一个main属性,可以用来判断模块是直接执行,还是被调用执行。
直接执行的时候(nodemodule.js),require.main属性指向模块本身。
require.main===module//true调用执行的时候(通过require加载该脚本执行),上面的表达式返回false。
CommonJS模块的加载机制是,输入的是被输出的值的拷贝。也就是说,一旦输出一个值,模块内部的变化就影响不到这个值。请看下面这个例子。
下面是一个模块文件lib.js。
//lib.jsvarcounter=3;functionincCounter(){counter++;}module.exports={counter:counter,incCounter:incCounter,};上面代码输出内部变量counter和改写这个变量的内部方法incCounter。
然后,加载上面的模块。
//main.jsvarcounter=require('./lib').counter;varincCounter=require('./lib').incCounter;console.log(counter);//3incCounter();console.log(counter);//3上面代码说明,counter输出以后,lib.js模块内部的变化就影响不到counter了。
require命令是CommonJS规范之中,用来加载其他模块的命令。它其实不是一个全局命令,而是指向当前模块的module.require命令,而后者又调用Node的内部命令Module._load。
Module._load=function(request,parent,isMain){//1.检查Module._cache,是否缓存之中有指定模块//2.如果缓存之中没有,就创建一个新的Module实例//3.将它保存到缓存//4.使用module.load()加载指定的模块文件,//读取文件内容之后,使用module.compile()执行文件代码//5.如果加载/解析过程报错,就从缓存删除该模块//6.返回该模块的module.exports};上面的第4步,采用module.compile()执行指定模块的脚本,逻辑如下。
Module.prototype._compile=function(content,filename){//1.生成一个require函数,指向module.require//2.加载其他辅助方法到require//3.将文件内容放到一个函数之中,该函数可调用require//4.执行该函数};上面的第1步和第2步,require函数及其辅助方法主要如下。
一旦require函数准备完毕,整个所要加载的脚本内容,就被放到一个新的函数之中,这样可以避免污染全局环境。该函数的参数包括require、module、exports,以及其他一些参数。
(function(exports,require,module,__filename,__dirname){//YOURCODEINJECTEDHERE!});Module._compile方法是同步执行的,所以Module._load要等它执行完成,才会向用户返回module.exports的值。
url
}else{//否则读取文件成功response.writeHead(200,{'Content-type':type});response.write(content);//把文件内容作为响应主体}response.end();});}});