Node.js 入门简介

Node.js简介

1.1 简介

V8引擎本身就是用于Chrome浏览器的JS解释部分,但是Ryan Dahl鬼才般的把这个V8搬到了服务器上,用于做服务器的软件。

Node.js是一个专注于实现高性能Web服务器优化的专家,几经探索,几经挫折后,遇到V8而诞生的项目。

Node.js是一个让JavaScript运行在服务器端的开发平台,它让JavaScript的触角伸到了服务器端,可以与PHP、JSP、Python、Ruby平起平坐。

但Node似乎有点不同:

Node.js不是一种独立的语言,与PHP、JSP、Python、Ruby的“既是语言,也是平台”不同,Node.js的使用JavaScript进行编程,运行在JavaScript引擎上(V8)。

与PHP、JSP等相比(PHP、JSP、.net都需要运行在服务器程序上,Apache、Naginx、Tomcat、IIS。),Node.js跳过了ApacheNaginxIISHTTP服务器,它自己不用建设在任何服务器软件之上。Node.js的许多设计理念与经典架构(LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP)有着很大的不同,可以提供强大的伸缩能力。并且,Node.js没有web容器。

Node.js自身哲学,是花最小的硬件成本,追求更高的并发,更高的处理性能。

1.2 特点

Node.js使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型,这使他轻量又高效。

①单线程

在Java、PHP或者.net等服务器端语言中,会为每一个客户端连接创建一个新的线程。而每个线程需要耗费大约2MB内存。也就是说,理论上,一个8GB内存的服务器可以同时连接的最大用户数为4000个左右。要让Web应用程序支持更多的用户,就需要增加服务器的数量,而Web应用程序的硬件成本当然就上升了。

Node.js不为每个客户连接创建一个新的线程,而仅仅使用一个线程。当有用户连接了,就触发一个内部事件,通过非阻塞I/O、事件驱动机制,让Node.js程序宏观上也是并行的。使用Node.js,一个8GB内存的服务器,可以同时处理超过4万用户的连接。

另外,带线程的带来的好处,还有操作系统完全不再有线程创建、销毁的时间开销。

坏处,就是一个用户造成了线程的崩溃,整个服务都崩溃了,其他人也崩溃了。

多线程、单线程的一个对比。

也就是说,单线程也能造成宏观上的“并发”。

②非阻塞I/O   non-blocking I/O

例如,当在访问数据库取得数据的时候,需要一段时间。在传统的单线程处理机制中,在执行了访问数据库代码之后,整个线程都将暂停下来,等待数据库返回结果,才能执行后面的代码。也就是说,I/O阻塞了代码的执行,极大地降低了程序的执行效率。

由于Node.js中采用了非阻塞型I/O机制,因此在执行了访问数据库的代码之后,将立即转而执行其后面的代码,把数据库返回结果的处理代码放在回调函数中,从而提高了程序的执行效率。

当某个I/O执行完毕时,将以事件的形式通知执行I/O操作的线程,线程执行这个事件的回调函数。为了处理异步I/O,线程必须有事件循环,不断的检查有没有未处理的事件,依次予以处理。

阻塞模式下,一个线程只能处理一项任务,要想提高吞吐量必须通过多线程。而非阻塞模式下,一个线程永远在执行计算操作,这个线程的CPU核心利用率永远是100%所以,这是一种特别有哲理的解决方案:与其人多,但是好多人闲着;还不如一个人玩命,往死里干活儿。

③事件驱动event-driven

在Node中,客户端请求建立连接,提交数据等行为,会触发相应的事件。在Node中,在一个时刻,只能执行一个事件回调函数,但是在执行一个事件回调函数的中途,可以转而处理其他事件(比如,又有新用户连接了),然后返回继续执行原事件的回调函数,这种处理机制,称为“事件环”机制。

Node.js底层是C++(V8也是C++写的)。底层代码中,近半数都用于事件队列、回调函数队列的构建。用事件驱动来完成服务器的任务调度,这是鬼才才能想到的。针尖上的舞蹈,用一个线程,担负起了处理非常多的任务的使命。

NodeJS基于这些特点的优势:

单线程,单线程的好处,减少了内存开销,操作系统的内存换页。

非阻塞I/O, 不会傻等I/O语句结束,而会执行后面的语句。

事件机制,事件环,不管是新用户的请求,还是老用户的I/O完成,都将以事件方式加入事件环,等待调度。

                     

NodeJS这三个特点是相辅相成的,单线程减少了内存的开销,相当于减少了硬件成本。同时,为了去适应单线程的特点,出现了非阻塞I/O机制,所以一个线程可以处理多个I/O。这时又出现了另一个问题,当一个I/O正在执行时,另一个I/O回调完成了该怎么办,所以有了事件驱动,事件机制就是所有的I/O都会在事件队列排队,当一个I/O回调完成会继续打回队列重新排队,避免产生冲突。

NodeJS的弊端同样非常明显,就是它只有一个线程,当这一个线程崩溃之后,就是整个服务器都崩溃了,但是我相信随着技术的发展和计算机硬件水平的提高NodeJS会越来越流行

1.3 适合开发什么?

Node.js适合用来开发什么样的应用程序呢?

善于I/O,不善于计算。因为Node.js最擅长的就是任务调度,如果业务有很多的CPU计算,实际上也相当于这个计算阻塞了这个单线程,就不适合Node开发。

当应用程序需要处理大量并发的I/O,而在向客户端发出响应之前,应用程序内部并不需要进行非常复杂的处理的时候,Node.js非常适合。Node.js也非常适合与web socket【1】配合,开发长连接的实时交互应用程序。

比如:

● 用户表单收集

● 考试系统

● 聊天室

● 图文直播

● 提供JSON的API

【1】WebSocket是HTML5规格中的一个非常重要的新特性,它的存在可以允许用户在浏览器中实现双向通信,实现数据的及时推送,这个技术的意义在于我们可以通过网页实现很多以前无法实现的应用。例如目前的在线聊天室,如果用户想要发送一句话,在他按下“发送”按钮的同时,浏览器会递送给目标服务器一个请求,然后服务器端会将这句话显示在网页上。而用户如果想要看到这句话,他需要刷新自己的浏览器以获得最新页面才可以。但是WebSocket的双向通信就神奇与此,通过WebSocket技术构建的HTML5应用,用户不再需要频繁的刷新页面以获取新数据,而新数据会自动由服务器端推送至用户的电脑屏幕上。

总结:

NodeJS是极客追求极致性能的产物,服务器健壮考量不够,所以不适合用来开发证券、银行、电信等可靠性需求高的业务中。

目前NodeJS在实战中的使用:

一般创业型公司用node开发核心业务

大型公司一般只用NodeJS开发某些业务的一部分,比如百度的表单提交、知乎的站内信等

时间: 2025-01-07 23:45:26

Node.js 入门简介的相关文章

Node.js入门:包结构

JavaScript缺少包结构.CommonJS致力于改变这种现状,于是定义了包的结构规范(http://wiki.commonjs.org/wiki/Packages/1.0 ).而NPM的出现则是为了在CommonJS规范的基础上,实现解决包的安装卸载,依赖管理,版本管理等问题.require的查找机制明了之后,我们来看一下包的细节. 一个符合CommonJS规范的包应该是如下这种结构: 一个package.json文件应该存在于包顶级目录下 二进制文件应该包含在bin目录下. JavaSc

Node.js入门:前后端模块的异同

通常有一些模块可以同时适用于前后端,但是在浏览器端通过script标签的载入JavaScript文件的方式与Node.js不同.Node.js在载入到最终的执行中,进行了包装,使得每个文件中的变量天然的形成在一个闭包之中,不会污染全局变量.而浏览器端则通常是裸露的JavaScript代码片段.所以为了解决前后端一致性的问题,类库开发者需要将类库代码包装在一个闭包内.以下代码片段抽取自著名类库underscore的定义方式. 1 (function () { 2 // Establish the

Node.js入门:异步IO

异步IO 在操作系统中,程序运行的空间分为内核空间和用户空间.我们常常提起的异步I/O,其实质是用户空间中的程序不用依赖内核空间中的I/O操作实际完成,即可进行后续任务. 同步IO的并行模式 多线程单进程    多线程的设计之处就是为了在共享的程序空间中,实现并行处理任务,从而达到充分利用CPU的效果.多线程的缺点在于执行时上下文交换的开销较大,和状态同步(锁)的问题.同样它也使得程序的编写和调用复杂化. 单线程多进程 为了避免多线程造成的使用不便问题,有的语言选择了单线程保持调用简单化,采用启

Node.js入门:文件查找机制

文件查找流程图 从文件模块缓存中加载 尽管原生模块与文件模块的优先级不同,但是都不会优先于从文件模块的缓存中加载已经存在的模块. 从原生模块加载 原生模块的优先级仅次于文件模块缓存的优先级.require方法在解析文件名之后,优先检查模块是否在原生模块列表中.以http模块为例,尽管在目录下存在一个http/http.js/http.node/http.json文件,require("http")都不会从这些文件中加载,而是从原生模块中加载. 原生模块也有一个缓存区,同样也是优先从缓存

Node.js入门:模块机制

CommonJS规范  早在Netscape诞生不久后,JavaScript就一直在探索本地编程的路,Rhino是其代表产物.无奈那时服务端JavaScript走的路均是参考众多服务器端语言来实现的,在这样的背景之下,一没有特色,二没有实用价值.但是随着JavaScript在前端的应用越来越广泛,以及服务端JavaScript的推动,JavaScript现有的规范十分薄弱,不利于JavaScript大规模的应用.那些以JavaScript为宿主语言的环境中,只有本身的基础原生对象和类型,更多的对

Node.js入门:事件机制

Evented I/O for V8 JavaScript 基于V8引擎实现的事件驱动IO. 事件机制的实现 Node.js中大部分的模块,都继承自Event模块(http://nodejs.org/docs/latest/api/events.html ).Event模块(events.EventEmitter)是一个简单的事件监听器模式的实现.具有addListener/on,once,removeListener,removeAllListeners,emit等基本的事件监听模式的方法实现

Node.js入门:Node.js&NPM的安装与配置

Node.js安装与配置  Node.js已经诞生两年有余,由于一直处于快速开发中,过去的一些安装配置介绍多数针对0.4.x版本而言的,并非适合最新的0.6.x的版本情况了,对此,我们将在0.6.x的版本上介绍Node.js的安装和配置.(本文一律以0.6.1为例,0.6的其余版本,只需替换版本号即可.从http://nodejs.org/#download可以查看到最新的二进制版本和源代码). Windows平台下的Node.js安装 在过去,Node.js一直不支持在Windows平台下原生

《Node.js入门》Windows 7下Node.js Web开发环境搭建笔记

近期想尝试一下在IBM Bluemix上使用Node.js创建Web应用程序.所以须要在本地搭建Node.js Web的开发測试环境. 这里讲的是Windows下的搭建方法,使用CentOS 的小伙伴请參考:<Node.js入门>CentOS 6.5下Node.js Web开发环境搭建笔记 Node.js是什么? 我们看看百科里怎么说的? JavaScript是一种执行在浏览器的脚本,它简单,轻巧.易于编辑,这样的脚本通经常使用于浏览器的前端编程.可是一位开发人员Ryan有一天发现这样的前端式

Node.js的简介和安装

一.Node.js的简介和安装 a)       什么是Node.js? Node.js是一个开发平台 让JavaScript运行在服务器端的开发平台 ---简单点说就是用JavaScript写服务器. b)      Node.js功能? 它能做具有复杂逻辑的网站 能做基于社交网络的大web应用 能做Web socket服务器 能做TCP/UDP套接字应用程序 能开发命令行工具 能做交互型终端程序等等等等 c)       Node.js特点?  最牛逼的特性就是采用异步I/O与事件驱动的架构