Node.js—概述
一、Node.js与其他语言对比
Node.js不是一种独立的语言,与PHP、JSP、Python、Perl、Ruby的“既是语言,也是平台”不同,Node.js的使用JavaScript进行编程,运行在JavaScript引擎上(v8)。
Node.js与PHP、JSP等相比(PHP、JSP、.net都需要运行在服务器程序上,Apache、Naginx、Tomcat、IIS),Node.js跳过了Apache、Naginx、IIS等HTTP服务器,它自己不用建设在任何服务器软件之上。Node.js的许多设计理念与经典架构(LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP)有着很大的不同,可以提供强大的伸缩能力。
二、Node.js特点
1. 单线程
Node.js不为每个客户连接创建一个新的线程,而仅仅使用一个线程。当有用户连接了,就触发一个内部事件,通过非阻塞I/O、事件驱动机制,让Node.js程序宏观上也是并行的。使用Node.js,一个8GB内存的服务器,可以同时处理超过4万用户的连接。
操作系统完全不再有线程创建、销毁的时间开销。坏处,就是一个用户造成了线程的崩溃,整个服务都崩溃了,其他人也崩溃了。
2. 非阻塞I/O
例如,当在访问数据库取得数据的时候,需要一段时间。在传统的单线程处理机制中,在执行了访问数据库代码之后,整个线程都将暂停下来,等待数据库返回结果,才能执行后面的代码。也就是说,I/O阻塞了代码的执行,极大地降低了程序的执行效率。
由于Node.js中采用了非阻塞型I/O机制,因此在执行了访问数据库的代码之后,将立即转而执行其后面的代码,把数据库返回结果的处理代码放在回调函数中,从而提高了程序的执行效率。
当某个I/O执行完毕时,将以事件的形式通知执行I/O操作的线程,线程执行这个事件的回调函数。为了处理异步I/O,线程必须有事件循环,不断的检查有没有未处理的事件,依次予以处理。
阻塞模式下,一个线程只能处理一项任务,要想提高吞吐量必须通过多线程。而非阻塞模式下,一个线程永远在执行计算操作,这个线程的CPU核心利用率永远是100%
3. 事件驱动
在Node中,客户端请求建立连接,提交数据等行为,会触发相应的事件。在Node中,在一个时刻,只能执行一个事件回调函数,但是在执行一个事件回调函数的中途,可以转而处理其他事件(比如,又有新用户连接了),然后返回继续执行原事件的回调函数,这种处理机制,称为“事件环”机制。
Node.js底层是C++(V8也是C++写的)。底层代码中,近半数都用于事件队列、回调函数队列的构建。
三、流程图
四、Node.js适应场景
Node.js善于I/O,不善于计算。因为Node.js最擅长的就是任务调度,如果你的业务有很多CPU计算,实际上也相当于计算阻塞了这个单线程,就不适合Node开发。
当应用程序需要处理大量并发的I/O,而在向客户端发出响应之前,应用程序内部并不需要进行非常复杂处理的时候,Node非常适合。Node.js和web socket配合,开发长连接的实时交互应用程序。
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