学习nodejs第一课

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一步一步学习nodejs-startup

讲解点:

  • nodejs特点
  • nodejs与v8
  • nodejs与libuv
  • nodejs的应用场景

概要

我们已经有许多web容器，为什么还需要有nodejs呢？

  • IIS
  • Apache
  • Tomcat
  • nginx
  • …

因为nodejs具有以下特点:

  • 异步I/O
  • 事件与回调
  • 跨平台
  • 单线程

nodejs特点

  • 异步I/O {:&.moveIn}

这个是经典前端的异步I/O

"前端异步调用"

查看代码 N

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$.post('/url', {title: 'Parkpang讲Node.js'}, function (data) { 
	console.log('收到讲课请求');
}); 
console.log('发送讲课请求完毕');

这个是后端的异步操作
"后端异步调用"
查看代码 N

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var fs = require('fs');
var path = /home/parkpang.png;
fs.readFile('path', function (err, file) { 
	console.log('读取parkpang的照片成功')
}); 
console.log('发起读取parkpang的照片');
  • 事件与回调函数 
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var http = require('http');
var querystring = require('querystring');
//   服务器的request事件 
http.createServer(
	function (req, res) {
		var postData = ''; req.setEncoding('utf8');
		//   请求的data事件 
		req.on('data', function (trunk) {
			postData += trunk; });
//   请求的end事件 
		req.on('end', function () {
		res.end(postData); 
	});
}).listen(8080); 
console.log('服务器启动成功');

  • 跨平台

  • 单线程 N

单线程的优点:
（1） 不用像多线程编程那样处处在意状态的同步问题
（2） 没有死锁的存在
（3） 没有线程上下文交换所带来的性能上的开销
单线程的缺点:
（1） 无法利用多核CPU ？
（2） 错误会引起整个应用退出,应用的健壮性值得考验
（3） 大量计算占用CPU导致无法继续调用异步I/O

nodejs历史

  • 2009年3月,Ryan Dahl在其博客上宣布准备基于V8创建一个轻量级的Web服务器并提供一套库 {:&.moveIn}
  • 2009年5月,Ryan Dahl在GitHub上发布了最初的版本
  • 2009年12月和2010年4月,两届JSConf大会都安排了Node的讲座
  • 2010年年底,Node获得硅谷云计算服务商Joyent公司的资助,其创始人Ryan Dahl加入Joyent公司全职负责Node的发展
  • 2011年7月,Node在微软的支持下发布了其Windows版本
  • 2011年11月,Node超越Ruby on Rails,成为GitHub上关注度最高的项目(随后被Bootstrap 7 项目超越,目前仍居第二）
  • 2012年1月底,Ryan Dahl在对Node架构设计满意的情况下,将掌门人的身份转交给Isaac Z. Schlueter,自己转向一些研究项目。Isaac Z. Schlueter是Node的包管理器NPM的作者,之 后Node的版本发布和bug修复等工作由他接手 {:&.moveIn}
  • 2014年12月份左右，iojs从nodejs分裂出来
  • 2015年9月份左右，iojs又回归到nodejs

v8引擎

  • chrome与v8组件图

chrome与v8组件图

nodejs与v8

  • nodejs与v8组件图
    nodejs与v8组件图

什么是v8引擎?

V8是一个由美国Google开发的开源JavaScript引擎，用于Google Chrome中。
V8在运行之前将JavaScript编译成了机器码，而非字节码或是解释执行它，以此提升性能。更进一步，使用了如内联缓存（inline caching）等方法来提高性能。有了这些功能，JavaScript程序与V8引擎的速度媲美二进制编译。

nodejs如何实现跨平台

  • nodejs最初的跨平台方案

nodejs最初的跨平台方案

  • nodejs是通过libuv实现跨平台

nodejs是通过libuv实现跨平台

libuv 是 Node 的新跨平台抽象层，用于抽象 Windows 的 IOCP 及 *nix 的 libev。作者打算在这个库的包含所有平台的差异性。

libuv与系统

http://blog.codingnow.com/2012/01/libuv.html
http://baike.baidu.com/view/1256215.htm

IOCP

IOCP定义 N

IOCP（I/O Completion Port）,常称I/O完成端口。 IOCP模型属于一种通讯模型，适用于(能控制并发执行的)高负载服务器的一个技术。 通俗一点说，就是用于高效处理很多很多的客户端进行数据交换的一个模型。或者可以说，就是能异步I/O操作的模型。

nodejs如何突破单线程

  • HTML5如何解决前端javascript大计算阻塞UI渲染的问题？
    html5是采用Web Workers来解决js大计算阻塞ui的问题
    demo_workers.js源码 
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var i=0;
function timedCount()
{
	i=i+1;
	postMessage(i);
	setTimeout("timedCount()",500);
}
timedCount();

index.html源码

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var w;
function startWorker()
{
	if(typeof(Worker)!=="undefined")
	{
	  if(typeof(w)=="undefined")
	    {
	    w=new Worker("demo_workers.js");
	    }
	  w.onmessage = function (event) {
	    document.getElementById("result").innerHTML=event.data;
	  };
	}
	else
	{
		document.getElementById("result").innerHTML="Sorry, your browser
		 does not support Web Workers...";
	}
}
function stopWorker()
{
	w.terminate();
}
```  
* nodejs是如何解决javascript大计算阻塞的呢？
node采用了与Web Workers相同的思路来解决单线程中大计算量的问题，使用Nodejs的一个十分重要的模块child_process，通过它可以创建多进程，以利用多核计算资源。
## child_process介绍  
child_process创建子进程的四个函数  
spawn,exec,execFile,fork
![](http://7xlp7m.com1.z0.glb.clouddn.com/子进程.png "")
* spawn

child_process = require (‘child_process’);
options ={stdio: [‘ipc’] };
child = child_process.spawn(‘coffee’, [‘./child.coffee’], options);

注解:

IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）

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* exec  
```require('child_process').exec( 'ls -lh /home' , function(err, stdout , stderr ) {
   console.log( stdout );
});

  • execFile N
childProcess = require('child_process');
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var path = "/home";
childProcess.execFile('/bin/ls', ['-l', path], function (err, result) {
    console.log(result)
});
  • fork

```var n = require(‘child_process’).fork( ‘./child.js’);
n.on ( ‘message’, function(m) {
console. log ( ‘ParkPang got message:’, m);
});
n.send({ ToChildProcess: ‘讨论需求’ });

child.js:

process.on ( ‘message’, function(m) {
console.log ( ‘Homer got message:’, m);
});
process.send({ ToParentProcess: ‘正在进行需求讨论’ });
```

nodejs的应用场景

  • I/O密集型
  • 兼容已有系统
  • 分布式应用
  • 计算密集???

FAQ？

  • nodejs是通过什么跨平台的？
  • nodejs有哪些特点?
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