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nodejs 入門基本概念

這篇具有很好參考價值的文章主要介紹了nodejs 入門基本概念。希望對大家有所幫助。如果存在錯誤或未考慮完全的地方,請大家不吝賜教,您也可以點擊"舉報違法"按鈕提交疑問。

nodejs 的誕生

??Node.js 是2009的時候由大神 Ryan Dahl 開發(fā)的。Ryan 的本職工作是用 C++ 寫服務(wù)器,后來他總結(jié)出一個經(jīng)驗,一個高性能服務(wù)器應(yīng)該是滿足“事件驅(qū)動,非阻塞 I/O”模型的。C++ 開發(fā)起來比較麻煩,于是 Ryan 就想找一種更高級的語言,以便快速開發(fā)。

??Ryan 發(fā)現(xiàn) JS 語言本身的特點就是事件驅(qū)動并且是非阻塞 I/O 的,跟他的思路正是絕配。第二點,Chrome 的 JS 引擎,也就是 V8 引擎是開源的,而且性能特別棒。于是 Ryan 就基于 V8 開發(fā)了 Node.js。

nodejs與瀏覽器環(huán)境

??在 Node.js 出現(xiàn)之前,最常見的 JavaScript 運行時環(huán)境是瀏覽器(我們平時寫的代碼跑在瀏覽器環(huán)境中)。瀏覽器為 JavaScript 提供了 DOM API,2009 年初 Node.js 出現(xiàn)了,它是由 Ryan Dahl 基于 Chrome V8 引擎開發(fā)的 JavaScript 運行時環(huán)境,所以 Node.js 也是 JavaScript 的一種宿主環(huán)境。

Node.js 不是瀏覽器,所以它不具有瀏覽器提供的 DOM API,比如 Window 對象、Location 對象、Document 對象、HTMLElement 對象、Cookie 對象等等。但是,Node.js 提供了自己特有的 API,比如全局的 global 對象,也提供了當前進程信息的 Process 對象,操作文件的 fs 模塊,以及創(chuàng)建 Web 服務(wù)的 http 模塊等等。這些 API 能夠讓我們使用 JavaScript 操作計算機,也可以開發(fā) web 服務(wù)器。

nodejs 是什么

官方定義:Node.js 是一個開源和跨平臺的 JavaScript 運行時環(huán)境。

怎么理解這個 JavaScript 運行時環(huán)境 ?顧名思義,是一個可以運行 JavaScript 的環(huán)境。這里的環(huán)境主要包含以下兩個方面:

  1. 提供了編譯、執(zhí)行 JavaScript 的底層能力
  2. 提供了一系列接口,使開發(fā)者可以通過 JavaScirpt 調(diào)用系統(tǒng)底層能力(例如網(wǎng)絡(luò),文件讀寫等)

前者是由 Chrome V8 引擎提供的,而后者則是由一個底層由 C,C++ 編寫的高性能的事件驅(qū)動的異步 I/O 庫 libuv? 所提供。

Node.js 內(nèi)置的模塊很豐富,具體可以查看nodejs 官網(wǎng)

通俗理解:nodejs 能讓js 代碼在瀏覽器之外執(zhí)行,且能與操作系統(tǒng)進行交互、能操作文件、操作網(wǎng)絡(luò)等。

nodejs 擴展了前端的邊界

??在nodejs 這個執(zhí)行環(huán)境中,我們可以與操作系統(tǒng)進行通信、能控制計算機,通過這個平臺做很多的事情,如寫一些web服務(wù),客戶端工具軟件、打包工具等等。有了這樣的一個平臺,我們干的事情相比只能依賴在瀏覽器中完全不是一個級別的。

模塊化

??nodejs 正式發(fā)布的時候,JavaScript 還沒有標準的模塊機制,nodejs一開始采用了CommonJS規(guī)范。后面JavaScript 標準的模塊機制ES Modules誕生,瀏覽器開始逐步支持ES Modules。Node.js 從v13.2.0之后也引入了規(guī)范的ES Modules機制,同時兼容早期的CommonJS

現(xiàn)在我們寫 Node.js 模塊的時候,可以有 3 種方式:

  1. 直接采用最新的ES Modules
  2. 采用ES Modules,通過 Babel 編譯成CommonJS 規(guī)范。
  3. 仍然使用舊的CommonJS規(guī)范,預(yù)計未來 Node.js 在很長一段時間內(nèi)依然會同時兼容ES ModulesCommonJS。

什么是npm

??模塊化的目的是使代碼可以更好地復(fù)用,同時為了更方便的使用別人寫的模塊或者分享自己的模塊。推出了包管理工具,我們叫他npm,允許我們以包的形式從共享倉中發(fā)布和下載模塊。

??NPM 的全稱是Node Package Manager是一個將 Node.js 的模塊以包的形式組織和管理的工具。

npm script

NPM Scripts 是指在package.json文件中配置scripts屬性,在其中指定腳本命令:

// package.json
{
  ... //其他配置
  "scripts": {
    "eslint": "eslint ziyue.js"
  }
}

NPM Scripts 能夠執(zhí)行對應(yīng)的 Node 命令,是因為 NPM 在安裝模塊的時候,不僅將模塊自身安裝到node_modules目錄下,還會在node_modules目錄下創(chuàng)建一個.bin的子目錄,將模塊包中的命令行腳本安裝到.bin目錄下,并在 NPM Script 執(zhí)行時設(shè)置系統(tǒng)的環(huán)境變量 PATH 包含node_modules/.bin目錄,這樣就能夠正常執(zhí)行腳本了。

如執(zhí)行:

npm run eslint

就相當于執(zhí)行了:

node ./node_modules/.bin/eslint xx.js

網(wǎng)絡(luò)部分

??作為前端工程師,少不了要和 Web 打交道。通常情況下,前端工程師主要負責(zé)“端”的部分,也就是瀏覽器這一頭的功能實現(xiàn),后端工程師負責(zé)另一頭,也就是服務(wù)器上的邏輯實現(xiàn)。當我們打開一個網(wǎng)頁的時候,瀏覽器會向服務(wù)器發(fā)送 HTTP 請求,服務(wù)器根據(jù)請求的內(nèi)容處理數(shù)據(jù),將正確的數(shù)據(jù)返回??梢哉f,HTTP 協(xié)議將瀏覽器與服務(wù)器連接在了一起。

??因為 Web 開發(fā)中的許多問題既與客戶端有關(guān)也與服務(wù)端有關(guān),所以前端工程師很有必要了解 HTTP 協(xié)議。比如要優(yōu)化性能,加快頁面的打開速度,就需要理解 TCP 協(xié)議和 HTTP 協(xié)議,理解連接是如何建立的,數(shù)據(jù)是如何傳輸?shù)?。有興趣可以參考之前記錄的 http 相關(guān)知識點

理解 MIME 類型

瀏覽器可以處理多種格式的媒體文件,遵循的標準叫做 MIME。

MIME 標準以type/subtype,即主類型/子類型,來表示一個文件的格式。MIME 類型對大小寫不敏感,通常都寫成小寫形式。

HTTP 請求常見的主類型如下:

類型

描述

典型示例

text

表明文件是普通文本,理論上是人類可讀

text/plain, text/html, text/css, text/javascript

image

表明是某種圖像。不包括視頻,但是動態(tài)圖(比如動態(tài) gif)也使用image類型

image/gif, image/png, image/jpeg, image/bmp, image/webp, image/x-icon

audio

表明是某種音頻文件

audio/midi, audio/mpeg, audio/webm, audio/ogg, audio/wav

video

表明是某種視頻文件

video/webm, video/ogg

application

表明是某種二進制數(shù)據(jù)

application/octet-stream, application/pkcs12, application/vnd.mspowerpoint, application/xhtml+xml, application/xml, application/pdf

瀏覽器的請求頭中的 Accept 字段包含該請求期望的 MIME type,可以有多個,以逗號分隔。

所以,Accept: image/webp,image/apng,image/*,*/*;q=0.8表示瀏覽器期望的格式依次是image/webp、image/apngimage/*、*/*。 MIME 類型支持通配符*,最后的q=0.8表示相對品質(zhì)因子,也就是說客戶端“期望”是這個類型的權(quán)重,這個值給服務(wù)器參考,如果有多個可能返回的類型帶有品質(zhì)因子,服務(wù)器優(yōu)先返回品質(zhì)因子大的類型。

瀏覽器緩存策略

??靜態(tài)資源文件一般不會變化,所以當客戶端請求過某個文件之后,瀏覽器可以將這個文件緩存下來。這么做可以節(jié)省 HTTP 請求,既能夠降低服務(wù)器的帶寬消耗,也能夠提升用戶的訪問速度。在 HTTP 協(xié)議中,動作 GETOPTIONS 是支持緩存的。

瀏覽器支持兩種標準的緩存策略:強緩存和協(xié)商緩存。

瀏覽器緩存策略根據(jù)響應(yīng)頭的cache-control 來控制。

Cache-Control

Cache-Control 通用消息頭字段,被用于在 http 請求和響應(yīng)中,通過該字段來實現(xiàn)緩存機制。

通俗理解:告訴瀏覽器,當前這個資源要怎么緩存。

指令可緩存性

  1. public:表明響應(yīng)可以被任何對象(包括:發(fā)送請求的客戶端,代理服務(wù)器,等等)緩存。
  2. private:表明響應(yīng)只能被單個用戶緩存,不能作為共享緩存(即代理服務(wù)器不能緩存它)。比如:Cache-Control: private, max-age=360000,意思:中間層(代理)或者說CDN 不緩存此資源,只有瀏覽器可以緩存。
  3. no-cache:每次都去進行協(xié)商緩存,確定資源是否有變更,一般用在index.html。 資源會緩存到本地。強制要求緩存把請求提交給原始服務(wù)器進行驗證 (協(xié)商緩存驗證)。
  4. no-store:不進行強制緩存和協(xié)商緩存,直接拉取最新的資源,資源不緩存到本地,即不使用任何緩存。

強緩存

服務(wù)器返回資源的時候帶有Cache-Control響應(yīng)頭,這個策略叫做強緩存。

響應(yīng)頭只要帶有cache-control 就使用強緩存策略,當然值不能是no-store不進行緩存

Cache-Control響應(yīng)頭的最常用格式為:

Cache-Control: max-age=<seconds>

其中 seconds 是緩存的時間,單位是秒。

當瀏覽器請求資源得到的響應(yīng)帶有Cache-Control響應(yīng)頭時,瀏覽器會將該資源緩存到本地。當瀏覽器下一次訪問該資源時,同時滿足以下 3 個條件,瀏覽器會直接使用本地的資源,不發(fā)起 HTTP 請求

  1. 兩次請求的 url 完全相同(包括了 host、pathname、query
  2. 請求的動作是 GET
  3. 請求頭不帶有Cache-Control: no-cachePragma: no-cache這兩個信息

?nodejs 入門基本概念

強緩存的狀態(tài)碼是200,帶上from memory cache / from disk memory

協(xié)商緩存

協(xié)商緩存,以 HTTP 內(nèi)容協(xié)商的方式來實現(xiàn)的緩存。協(xié)商緩存規(guī)定,瀏覽器發(fā)起 HTTP 請求時,服務(wù)器可以返回Last-Modified響應(yīng)頭,這個響應(yīng)頭的值是一個時間戳。如果服務(wù)器這么做了,那么瀏覽器會緩存這個資源,并且在今后請求該資源的時候,會帶有if-modified-since請求頭,它的值是上一次Last-Modified響應(yīng)頭中的時間戳。

??服務(wù)器收到帶有if-modified-since請求頭的請求,根據(jù)請求頭中的時間戳,對文件進行判斷,如果文件內(nèi)容在該時間戳之后到當前時間里沒有被修改,那么服務(wù)器返回一個 304 響應(yīng),該響應(yīng)表示只有 HEAD 沒有 BODY。瀏覽器如果收到 304 響應(yīng),就會以緩存的內(nèi)容作為 BODY。

??除來Last-Modified響應(yīng)頭,還有一個 Etag 響應(yīng)頭,它的機制和Last-Modified大同小異,只是把Last-Modified的時間戳換成Etag簽名,相應(yīng)地把If-Modified-Since字段換成If-None-Match字段,其中Etag的值可以用資源文件的 MD5 或 sha 簽名。??

??協(xié)商緩存為什么要有兩種呢?

??因為,有時候我們的網(wǎng)站是分布式部署在多臺服務(wù)器上,一個資源文件可能在每臺服務(wù)器上都有副本,相應(yīng)地資源文件被修改時候,新的文件要同步到各個服務(wù)器上,導(dǎo)致各個文件副本的修改時間不一定相同。那么當用戶一次訪問請求的服務(wù)器和另一次訪問請求的服務(wù)器不同時,就有可能因為兩個文件副本的修改時間不同而使得Last-Modified形式的協(xié)商緩存失效。

??如果這種情況采用Etag形式的協(xié)商緩存,根據(jù)文件內(nèi)容而不是修改時間來判斷緩存,就不會有這個問題了。

瀏覽器緩存注意點

??通過地址欄訪問、以及強制刷新網(wǎng)頁的時候,HTTP 請求頭自動會帶上Cache-Control: no-cachePragma: no-cache的信息。只要有這兩個請求頭之一,瀏覽器就會忽略響應(yīng)頭中的Cache-Control字段,即忽略強緩存。

強制刷新的區(qū)別

??因為強制刷新會帶上Cache-Control: no-cachePragma: no-cache請求頭且不會帶上If-Modified-SceneIf-None-Match請求頭,意思是不使用緩存,忽略緩存。

max-age = 0 和 no-cache 有啥區(qū)別

??no-cache 不進行強緩存,走協(xié)商緩存,而max-age=0是進行強緩存,但是過期了,需要更新。雖然實際上看起來兩者效果是一樣的。

緩存位置

?一般是緩存到內(nèi)存以及硬盤

  • from memory cache 表示資源是從內(nèi)存當中獲取的,瀏覽器關(guān)閉后該資源內(nèi)存會被釋放。
  • from disk memory 表示資源是從硬盤中讀取的,關(guān)掉瀏覽器資源依然在。

?

小結(jié)

  1. 瀏覽器能不能緩存核心是服務(wù)端端返回的響應(yīng)頭決定,如強緩存的標識頭,協(xié)商緩存的兩個標識頭,整個過程主要由服務(wù)端控制;
  2. 強緩存標識符:響應(yīng)頭的cache-control: 不是no-store,強緩存的狀態(tài)碼是200,帶上from memory cache/from disk memory

    協(xié)商緩存標識符:

    響應(yīng)頭的帶有 Last-Modified表示緩存起來,下次請求帶上If-Modified-Since,值是上次 Last-Modified的值。

    響應(yīng)頭的帶有 ETag,表示緩存起來,下次請求帶上If-None-Match,值是上次 ETag的值。

    (1)如果一致說明文件內(nèi)容沒有發(fā)生變化,直接返回304;
    (2)如果不一致返回200 + 最新資源 + 最新的 ETag字符串。

  3. 強制刷新會HTTP 請求頭自動會帶上Cache-Control: no-cache和Pragma: no-cache請求頭且不會帶上If-Modified-SceneIf-None-Match,意思是不使用緩存,忽略緩存。

?

nodejs 架構(gòu)圖

nodejs 入門基本概念

Node.js的結(jié)構(gòu)大致分為三個層次:

  • Node Standard Library是我們每天都在用的標準庫、api,如 Http、Buffer、fs 等模塊。它們都是由 JavaScript 編寫的,可以通過require(..)直接能調(diào)用。
  • Node Bindings溝通 JS 和 C++ 的橋梁,封裝 V8 和 Libuv 的細節(jié),向上層提供基礎(chǔ)API服務(wù)。這一層是支撐 Node.js 運行的關(guān)鍵,由 C/C++ 實現(xiàn)。
  • 第三層是支撐 Node.js 運行的關(guān)鍵,由 C/C++ 實現(xiàn)。

    V8是 Google 開發(fā)的 javascript 引擎,為 javascript 提供了在非瀏覽器端運行的環(huán)境,可以說它就是 Node.js 的發(fā)動機。它的高效是 Node.js 之所以高效的原因之一。

    Libuv為Node.js提供了跨平臺,線程池,事件池,異步 I/O 等能力,是Node.js如此強大的關(guān)鍵。

    C-ares提供了異步處理 DNS 相關(guān)的能力。

    http_parser、OpenSSL、zlib等,提供包括 http 解析、SSL、數(shù)據(jù)壓縮等其他的能力。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-445787.html

到了這里,關(guān)于nodejs 入門基本概念的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!

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