Node.js学习笔记1(简介)

        1.什么是Node.js？

        Node.js，或者 Node，是一个可以让 JavaScript 运行在服务器端的平台。它可以让 JavaScript 脱离浏览器的束缚运行在一般的服务器环境下，就像运行 Python、 Perl、 PHP、 Ruby  程序一样。你可以用 Node.js 轻松地进行服务器端应用开发，Python、Perl、PHP、Ruby 能 做的事情 Node.js 几乎都能做，而且可以做得更好。 

        Node.js 是一个为实时Web（Real-time Web）应用开发而诞生的平台，它从诞生之初就充分 考虑了在实时响应、超大规模数据要求下架构的可扩展性。这使得它摒弃了传统平台依靠多线 程来实现高并发的设计思路，而采用了单线程、异步式I/O、事件驱动式的程序设计模型。

        Node.js 是一个让 JavaScript 运行在服务 端的开发平台，它让 JavaScript 成为脚本语言世界的一等公民。

        Node.js 中所谓的 JavaScript 只是 Core JavaScript，或者说是 ECMAScript 的一个 实现，不包含 DOM、BOM 或者 Client JavaScript。这是因为 Node.js 不运行在浏览器中，所 以不需要使用浏览器中的许多特性。 

        Node.js 的 JavaScript 引擎是 V8，它的 JIT（Just-in-time Compilation，即时编译） 执行速度已经快到了接近本地代码的执行速度。Node.js 不运行在浏览器中，所以也就不存 在 JavaScript 的浏览器兼容性问题，你可以放心地使用 JavaScript 语言的所有特性。 

        2.Node.js能做什么？

• 具有复杂逻辑的网站；
• 基于社交网络的大规模 Web 应用；
• Web Socket 服务器；
• TCP/UDP 套接字应用程序；
• 命令行工具；
• 交互式终端程序；
• 带有图形用户界面的本地应用程序；
• 单元测试工具；
• 客户端 JavaScript 编译器。

        Node.js 内建了 HTTP 服务器支持，也就是说你可以轻而易举地实现一个网站和服务器 的组合。而当你使用 Node.js 时，不用额外搭建一个 HTTP 服务器，因为 Node.js 本身 就内建了一个。这个服务器不仅可以用来调试代码，而且它本身就可以部署到产品环境，它 的性能足以满足要求。

        Node.js 还可以部署到非网络应用的环境下，比如一个命令行工具。

        3.异步式 I/O 与事件驱动 

        Node.js 最大的特点就是采用异步式 I/O 与事件驱动的架构设计。对于高并发的解决方 案，传统的架构是多线程模型，也就是为每个业务逻辑提供一个系统线程，通过系统线程切 换来弥补同步式 I/O 调用时的时间开销。Node.js 使用的是单线程模型，对于所有 I/O 都采用 异步式的请求方式，避免了频繁的上下文切换。Node.js 在执行的过程中会维护一个事件队 列，程序在执行时进入事件循环等待下一个事件到来，每个异步式 I/O 请求完成后会被推送 到事件队列，等待程序进程进行处理。 

        例如，对于简单而常见的数据库查询操作，按照传统方式实现的代码如下： 

        res = db.query('SELECT * from some_table');
        res.output(); 

        以上代码在执行到第一行的时候，线程会阻塞，等待数据库返回查询结果，然后再继续 处理。然而，由于数据库查询可能涉及磁盘读写和网络通信，其延时可能相当大（长达几个 到几百毫秒，相比CPU的时钟差了好几个数量级），线程会在这里阻塞等待结果返回。对于高并发的访问，一方面线程长期阻塞等待，另一方面为了应付新请求而不断增加线程，因此 会浪费大量系统资源，同时线程的增多也会占用大量的 CPU 时间来处理内存上下文切换， 而且还容易遭受低速连接攻击。  看看Node.js是如何解决这个问题的：  

        db.query('SELECT * from some_table', function(res) {
                  res.output();
        });

        这段代码中  db.query 的第二个参数是一个函数，我们称为回调函数。进程在执行到 db.query 的时候，不会等待结果返回，而是直接继续执行后面的语句，直到进入事件循环。 当数据库查询结果返回时，会将事件发送到事件队列，等到线程进入事件循环以后，才会调 用之前的回调函数继续执行后面的逻辑。

        Node.js 的异步机制是基于事件的，所有的磁盘 I/O、网络通信、数据库查询都以非阻塞的方式请求，返回的结果由事件循环来处理。图1-1 描述了这个机制。Node.js 进程在同一时 刻只会处理一个事件，完成后立即进入事件循环检查并处理后面的事件。这样做的好处是， CPU 和内存在同一时间集中处理一件事，同时尽可能让耗时的 I/O 操作并行执行。对于低速 连接攻击，Node.js 只是在事件队列中增加请求，等待操作系统的回应，因而不会有任何多 线程开销，很大程度上可以提高 Web 应用的健壮性，防止恶意攻击。