初識 Node.js
1. 起源
Node.js 起源于 2009 年,由 Ryan Dahl 開發(fā),起初的目的是為了解決一些網絡應用運行緩慢的問題。
在 Node.js 之前,一般會采用 LAMP(Linux + Apache + MySQL + PHP)或者 MEAN等技術棧開發(fā) web 應用。這些技術通常會采用請求-響應模型:
- 客戶端(瀏覽器)發(fā)送一個請求
- 請求被送到服務端(Apache 服務器)
- 服務端處理請求,讀取數據(連接 MySQL 數據庫)
- 返回響應給客戶端
在這個過程中,發(fā)送請求和讀取數據庫等操作都需要等待,這會使 web 應用的性能表現不佳。Ryan Dahl 發(fā)現,JavaScript 實際上是一個非常輕量級的語言,而且 V8 引擎擁有優(yōu)異的性能,所以他構想了在服務端使用 JavaScript 的想法,于是便誕生了Node.js 。
2.什么是Node.js
Node.js 是一個基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 運行環(huán)境。它使用了一個事件驅動、非阻塞式 I/O 的模型,使其輕量和，是一個開源和跨平臺的 JavaScript 運行時環(huán)境。 它是幾乎任何類型項目的流行工具！
3.Node.js 的主要功能:
-
事件驅動
Node.js 基于事件驅動模型,當某個事件觸發(fā)時,相應的事件處理函數(事件回調)就會被執(zhí)行。
這意味著 Node.js 會一直監(jiān)聽各種事件,當監(jiān)聽到事件時立即異步響應,而不會造成阻塞。這使得 Node.js 可以處理高并發(fā)的場景。 -
異步非阻塞 I/O
Node.js 中的 I/O 操作(讀寫文件、網絡請求等)都是非阻塞的,這意味著這些 I/O 操作會立即返回,而不會等待結果。 當這些操作完成時,Node.js 會將完成結果作為事件通知注冊的事件處理函數。
這樣我們的代碼就不需要等待 I/O 操作結果,從而不會阻塞,可以處理并發(fā)請求。 -
單線程
Node.js 是單線程的,它只有一個事件循環(huán)來處理所有事件。
單線程避免了多線程之間的上下文切換開銷,使性能更高。但也意味著如果某個操作過長時間阻塞線程,會影響其他任務的執(zhí)行。
所以在 Node.js 中,最好采用非阻塞的異步編程方式,避免長時間的計算任務阻塞線程，要充分利用 Node.js 的高性能,關鍵就是采用非阻塞的異步編程方式,避免長時間的計算任務阻塞線程。 -
高性能模塊
Node.js 的模塊很大一部分都使用 C/C++ 編寫,并通過 libuv 庫并行執(zhí)行。這使得 Node.js 擁有快速的模塊加載速度和執(zhí)行效率。
常用的原生模塊有:
- fs:文件系統(tǒng)模塊
- http:HTTP 服務器和客戶端模塊
- os:提供操作系統(tǒng)相關功能的模塊
- path:處理文件路徑的模塊
- etc.
- V8 引擎
Node.js 運行在 V8 引擎之上,V8 是 Google 開發(fā)的開源高性能 JavaScript 引擎。它帶來以下優(yōu)點:
- 快速的執(zhí)行速度,性能優(yōu)異
- 可以運行在資源受限設備上
- 支持即時編譯(JIT)
此外Node.js 還常用于:
- web 服務器后端開發(fā)
- API 服務開發(fā)
- 實時服務開發(fā)(聊天室、實時評論等)
- 命令行工具開發(fā)
它天生適合構建輕量高效的服務端程序。許多知名企業(yè)也都廣泛使用 Node.js,如 Netflix、Uber、PayPal 等。
Node.js 擁有世界最大的包生態(tài) - npm,有大量可復用的第三方包,可以極大降低開發(fā)難度。
Node.js 支持的平臺包括: - Windows
- Linux
- macOS
- 等等
所以我們可以利用 Node.js 編寫跨平臺應用。
4.應用前景
Node.js 作為一個流行的后端開發(fā)框架,有非常廣闊的應用前景。我們可以從以下幾個方面來深度剖析:
- Web 后端開發(fā)
Node.js 非常適合開發(fā) web 服務器后端和 API 接口,許多大公司的 web 服務都是采用 Node.js 棧開發(fā)的,如 PayPal、Netflix、Uber、eBay等。
隨著前端技術(Vue、React 等)不斷發(fā)展,前后端分離架構逐漸流行,Node.js 作為優(yōu)秀的后端編程語言,必將受益于此,擁有廣闊的前景。 - 漸進式網絡應用(PWA)
PWA 是近年來流行的一種網絡應用模式,Node.js 非常適合開發(fā) PWA 應用。許多知名 PWA 應用也是基于 Node.js 棧開發(fā)的,如 VS Code、Skype 等。
PWA 將是 web 應用的未來發(fā)展方向,這也為 Node.js 的應用前景帶來一定的推動作用。 - 微服務
微服務是一種流行的架構風格,Node.js 本身具有輕量高效的特點,非常適合構建微服務。許多公司都會采用 Node.js 對既有的架構進行微服務改造。
微服務一定會是未來的主流架構模式,這也必將促進 Node.js 的更廣泛應用。 - 物聯網與 Monroe 設備
Node.js 輕量級且跨平臺的特性也使其非常適合在物聯網和嵌入式設備上運行。許多公司會選擇在這些設備上采用 JavaScript 或 Node.js 來實現業(yè)務邏輯。
隨著 5G 網絡與 AIoT(人工智能物聯網)的發(fā)展,這一領域也將是 Node.js 應用的重要方向。 - 桌面應用與 CLI 工具
Node.js 也常被用于開發(fā)桌面應用、GUI 和各種命令行工具(CLI)。一些知名的 VS Code、Gitpod 等也是采用 Node.js + Electron 開發(fā)的桌面應用。
此外,眾多的前端工具(Vue CLI、Angular CLI 等)也基于 Node.js 實現。這說明 Node.js 在這一領域也擁有廣闊的應用前景。
5.優(yōu)缺點
優(yōu)點:
- 事件驅動和非阻塞 I/O 模型
Node.js 的 I/O 操作是非阻塞的,采用事件驅動模型,這使其輕量高效,可以實現高并發(fā)。 - 單線程與高性能
Node.js 是單線程的,沒有線程上下文切換的開銷,執(zhí)行效率高。但也意味著不能利用多核 CPU,單個進程的性能有限。 - 豐富的模塊生態(tài)
Node.js 擁有 npm - 世界最大的包模塊注冊和管理平臺,有非常豐富的第三方模塊可供使用。 - 跨平臺
Node.js 可以在 Windows、Linux 和 macOS 等平臺上運行,是真正的跨平臺。
缺點:
- 不利于 CPU 密集型任務
單線程模型不適合 CPU 密集型任務,容易造成線程阻塞。Node.js 更適合 I/O 密集型任務。 - 回調地獄
大量的回調函數嵌套可能會導致"回調地獄",產生程序難以維護的情況。 - 版本管理困難
npm 上的包更新太快,版本之間的變化可能會導致版本之間的兼容性問題,使版本管理和依賴變得困難。 - 缺乏標準
Node.js 在企業(yè)級項目開發(fā)中,某些方面的標準還不夠完善,在大規(guī)模項目中易出現問題,許多企業(yè)還是更傾向于采用 Java 等 Backend Framework。
結語
總之,隨著 web 前后端分離、PWA、微服務架構的流行,以及 5G、AIoT 等技術的興起,Node.js 將在 web 后端、移動互聯網、企業(yè)應用和嵌入式設備等領域有非常廣闊的應用前景。Node.js 的跨平臺與輕量級特點,也使其非常適合構建桌面應用與各種工具軟件?？梢哉f,Node.js 是一門具有長期生命力和廣闊前景的技術,值得我們深入學習與長期投入。雖然Node.js 具有事件驅動高效、單線程高性能、豐富生態(tài)和跨平臺等優(yōu)點,適合于 I/O 密集型任務和實時應用。但其單線程模型不適合 CPU 密集任務,且生態(tài)管理難度較大。對于大型企業(yè)項目來說, Node.js 可能還缺乏相應的標準和成熟度。要充分發(fā)揮Node.js 的優(yōu)勢,關鍵是選擇適合的場景,通過異步非阻塞的方式編程,并且管理好版本和依賴。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-489800.html
Node.js 是一個相當廣闊的技術領域,要深入精通還需不斷學習與積累,希望我可以和大家一起進步共同學習文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-489800.html
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