Nodejs的运行原理-生态篇
前言
这里是重点:Nodejs 是由v8 engine,libuv和内置模块组成,可以将v8 engine和 libuv看成一个库,两者是以源码的方式直接编译执行node中去的。
这是一个广泛的介绍,后面会详细介绍Nodejs的生态圈。
V8 engine
V8官方文档 https://developers.google.com/v8/intro
#include "include/v8.h"
#include "include/libplatform/libplatform.h" using namespace v8; int main(int argc, char* argv[]) {
// V8初试化.
V8::InitializeICU();
Platform* platform = platform::CreateDefaultPlatform();
V8::InitializePlatform(platform);
V8::Initialize(); // 创建isolate.
Isolate* isolate = Isolate::New();
{
Isolate::Scope isolate_scope(isolate); // 创建HandleScope.
HandleScope handle_scope(isolate); // 创建context 环境.
Local<Context> context = Context::New(isolate); // 引入环境.
Context::Scope context_scope(context); // 创建字符串.
Local<String> source = String::NewFromUtf8(isolate, "'Hello' + ', World!'"); // 编译字符串.
Local<Script> script = Script::Compile(source); // Run,并且获取返回值.
Local<Value> result = script->Run(); // 转换为utf8,并且打印出来.
String::Utf8Value utf8(result);
printf("%s\n", *utf8);
} // 关掉v8.
isolate->Dispose();
V8::Dispose();
V8::ShutdownPlatform();
delete platform;
return 0;
}
上面代码展示了一个典型的V8使用例。
1.isolate 代表一个V8实例,各个isolate是独立的(隔绝的),isolate中的obj无法再另一个isolate中被使用。
2.context 代表执行js代码的虚拟机,在这个虚拟机中,集成了一些功能,例如math,json,date(),RegExp()等。一个isolate可以同时存在多个context,这些context可以自由切换。如下图所示。
3.在V8 engine中,通过handle访问存在与heap上的js obj,如local,persistent,eternal,在V8中,有一个handle stack用于管理这些handles,如下图所示。
libuv
libuv主要用于处理事件驱动的异步IO模型,官方文档 http://nikhilm.github.io/uvbook/
libuv通过epoll,kqueue,event ports和IOCP来实现异步network IO。file,dns的操作则依赖于thread pool 来实现,正如上图所示。
libuv的重点是IO和event loop,loop负责调度callback,运行idle function,执行轮询等操作。
Nodejs
除了V8 engine和libuv ,Nodejs本身也做了很多的工作,它提供了js模块,c++模块等核心模块供开发者使用。
Nodejs 将这些核心js模块命名为native module,c++模块命名为builtin module,內建的c++模块则安放于node源码lib目录下。
下图为native module和builtin module编译及加载到内存的全过程。
当 node test.js 执行时,node_main.cc首先被调用,这一步初始化了V8 engine和libuv执行环境。
uv_run(env->event_loop,UV_RUN_ONCE)用于启动libuv event loop,而我们的js代码则会被传递到creatEnvironment(),最后交由V8处理。
查看Node.cc代码,可以看到一些函数与V8交互的工作,例如context,handle等的创建。
在js中,类似基于prototype继承的方式来实现的,通过V8提供的c++ API来完成这些操作。
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