Node.js 究竟是什么?

翻译:疯狂的技术宅
原文: https://medium.freecodecamp.o...

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Node.js 是一个 JavaScript 运行时环境。听起来还不错,不过这究竟意味着什么?它又是如何运作的?

Node 运行时环境包含执行 JavaScript 程序所需要的一切。

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如果你了解 Java 的话,会发现它们有点像。

JavaScript 原来是只能在浏览器中运行的,当把它扩展成为可以在你的计算机上作为独立的程序运行时,Node.js 就出现了。

现在你可以用 JavaScript 做更多的事情,而不仅仅是用在网站的互动和特效上。

JavaScript 现在能够去做其他脚本语言(如Python)可以执行的操作。

你 Chrome 浏览器中的 JavaScript 和 Node.js 都在 V8 引擎上运行。该引擎将你的 JavaScript 代码转换为更快的机器代码。机器代码是低级代码,计算机可以直接运行而无需先解释它。

为什么选择 Node.js?

这是 Node.js 官方网站上给出的正式定义:

Node.js®是基于 Chrome 的 V8 JavaScript 引擎构建的 JavaScript 运行时环境。

Node.js 使用事件驱动的非阻塞 I/O模型,轻量且高效。

Node.js 的包生态系统 npm 是世界上最大的开源库生态系统。

我们在前面已经讨论过了这个定义的第一行:“Node.js®是基于 Chrome 的 V8 JavaScript 引擎构建的 JavaScript 运行时环境。” 现在让我们理解剩下的两行,这样我们就可以找出为什么 Node.js 如此受欢迎的原因。

I/O 指的是输入/输出。它可以是从读取/写入本地文件到向 API 发出 HTTP 的任何内容。

I/O 需要时间,因此会阻止其他函数。

考虑一下这种情况,我们需要通过请求后端数据库来获取 user1 和 user2 的详细信息,然后在屏幕或控制台上打印它们。对该请求的响应需要时间,但是两个用户数据的请求可以独立地同时执行。

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阻塞 I/O(左)与非阻塞 I/O(右)

阻塞 I/O

在阻塞方法中,在 user1 的数据被输出到屏幕之前,不会启动 user2 的数据请求。

如果这是一个Web服务器,我们必须为每个新用户启动一个新线程。但 JavaScript 是单线程的(实际上不是真的,但它有一个单线程的事件循环,我们稍后会讨论)。所以这会使 JavaScript 不太适合多线程任务。

这就是非阻塞的用武之地。

非阻塞 I/O

另一方面,如果用非阻塞请求,可以在为 user2 发起数据请求时,无需先等待对 user1 请求的响应。你可以并行启动这两个请求。

这种非阻塞 I/O 消除了对多线程的需要,因为服务器可以同时处理多个请求。

JavaScript 事件循环

以下是 JavaScript 事件循环工作原理简要的逐步描述。

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  1. main() 送入调用栈。
  2. console.log() 送入调用栈。然后立即运行并弹出。
  3. setTimeout(2000) 送入栈。 setTimeout(2000)是一个 Node API。在调用它时,先注册事件回调。事件将等待 2000 毫秒,然后回调这个函数。
  4. 在 API 中注册后,setTimeout(2000) 从调用堆栈中弹出。
  5. 现在第二个 setTimeout(0) 以相同的方式注册。我们现在有两个 Node API 等待执行。
  6. 等待 0 秒后,setTimeout(0) 被移动到回调队列,同样的事情发生在 setTimeout(2000)
  7. 在回调队列中,函数等待调用栈为空,因为每个语句都执行一次。这由事件循环处理。
  8. 最后一个 console.log() 运行,并且 main() 从调用栈中弹出。
  9. 如果事件循环检测到到调用堆栈为空且回调队列不为空。它将回调(以先进先出顺序)移动到调用栈并执行。

npm

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这些是由令人敬畏的社区所构建的库,它能解决你的大多数的常规问题。 npm(Node package manager))中有很多可以用在你的程序中包,可以使你的开发更快更有效。

Require

Require 做三件事:

  • 它从 Node.js API 加载与 Node.js 捆绑在一起的模块,如文件系统和 HTTP 等。
  • 它加载从 npm 安装的第三方库,如 Express 和 Mongoose 等。
  • 它允许你 require 自己的文件并把项目模块化。

Require 是一个函数,它接受参数 “path” 并返回 module.exports

Node 模块

Node 模块是一个可重用的代码块,它的存在不会对其他代码产生意外地影响。

你可以编写自己的模块并在各种程序中使用它。 Node.js 有一组内置模块,无需进一步安装即可使用。

V8 通过利用 C++ 来加速 JavaScript

V8 是一个用 C++ 编写的开源运行时引擎。

JavaScript => V8(C ++)=> 机器码

V8 实现了 ECMA-262 中指定的名为 ECMAScript 的脚本。 ECMAScript 由 Ecma International 创建,用于标准化JavaScript。

V8 可以独立运行,也可以嵌入到任何 C++ 程序中。它有一些钩子,允许你编写自己的C++代码供 JavaScript 使用。

这实际上允许你通过将 V8 嵌入到 C++ 代码中来向 JavaScript 添加功能,以便使你的 C++ 代码实现比 ECMAScript 标准更多的功能。

正如 Greg Bulmash 引起了我的注意,除了V8之外,还有许多不同的 JavaScript 引擎,如 Mozilla 的 SpiderMonkey,微软的 Chakra 等等。更多的东西可以在这里找到。

事件

事件指的是我们可以对在程序中发生的事情作出回应。Node 中有两种类型的事件。

  • 系统事件:来自用 C++ 实现的基于 libuv 库的内核。(例如,读取文件完毕)。
  • 自定义事件:JavaScript 核心。

在 Node.js 中写一个 Hello World

创建文件 app.js 并将以下内容添加到其中。

console.log("Hello World!");

打开终端,将目录切换到保存文件的文件夹,然后运行 node app.js

就这么简单,你在 Node.js 中写的 “Hello World” 跑起来了。

最后,你可以通过互联网上的大量资源去了解关于 Node.js 的更多信息。


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