Node.js 通用计算1--环境搭建

一、为什么要写这个

     笔者读博期间曾深入参与到科学计算、并行计算的应用中，使用的语言从C、C++过渡到Python，使用Python后笔者对脚本语言的崇拜之情如涛涛江水，首先是环境搭建异常简单，以前在Linux主机上进行C、C++开发，库文件、make、gcc一个都不能少，环境搭建占据了大量宝贵时间，使用Python后，环境搭建零成本，节省了大量的时间；其次是调试非常方便，微小的改动不需要从头重新编译；三是学习成本低，以前用C开发除了语言本身，还需要学makefile、shell 费时费力，使用脚本语言只需要将精力放在业务逻辑上，学习成本极低（我承认这句话有问题，随着了解的深入，我发现还是需要捣鼓这些乱七八糟的东西）。然而无论C还是Python都一个致命的缺陷，就是数据可视化显示的问题，C除了Qt框架几乎没有跨平台的方式，Python虽然有matplot但速度功能都稍显一般，更要命的是他们对客户端的部署环境都有着严苛的要求，需要安装复杂的运行环境，对于一些没有安装运行环境的电脑，无法随时查看服务器端产生的数据。近年来Web应用已被广泛采纳，只要有浏览器就能运行的理念给科学计算中数据检视工作，提供了新的思路。

     目前主流科学计算语言能够实现这一想法的只有Python语言，通过Python程序产生数据，然后使用Django、Flask等Web框架将数据传至前端从而实现Web访问。然而不幸的是Python解释器本质是单进程程序，而网络访问又是一个IO密集型操作，很容易造成服务器性能拥塞。下面是一些语言执行速度对比。

可以看出Python的执行效率处于垫底位置。前面也说了脚本语言有脚本语言的优势，有没有一种既是脚本语言又有相对快的速度还能和Web框架相统一的语言呢，答案有：这就是

Node.js

Node.js是一个 是一个免费、开源、跨平台的 JavaScript 运行时环境, 它让开发人员能够创建服务器 Web 应用、命令行工具和脚本。其设计的目的是为了在任何地方运行 JavaScript。

查了很多Nodejs的教程，其面向对象大多是具备较深的Javascript基础知识的IT从业人员，这其实也很正常，一则本来Javascript就是网页制作的三大语言之一，二则Nodejs其设计最重要的应用也就是统一前后端语言，让熟悉js的前端开发者可以参与到后端业务之中。

但是，对于很多不从事前端业务的人来说，由于本身对Javascrip并不很熟悉，目前的教程显得不够基础也不够全面，更多的是偏向网络层面的应用，对于网络应用之外的教程很碎片化，网上收集效率比较低，想要系统全面的学习费时费力。

当然受制于脚本语言的特点，计算密集型指令我们依然建议使用C/C++来执行，这就要使用一些额外的技术，实现Js中调用C/C++函数。

本文的目的就是和大家一起，从零开始共同研究Node.js在科学计算上的应用。

PS：因为本人很懒加上时间紧迫，很多网络上现有的这里便不再复述！！后面有时间再弄

二、Windows下Node.js环境搭建

1.下载安装包或者预编译二进制文件

Node.js — 下载 Node.js®

2.记得添加 环境变量！

3.记得安装vscode扩展：

三、Linux下Node.js环境搭建

1.下载预编译二进制文件

Node.js — 下载 Node.js®

下载下来大概是这样一个文件：

node-v22.11.0-linux-x64.tar.xz

解压：

 fan@fan-virtual-machine:~/Downloads$ tar -xJvf node-v22.11.0-linux-x64.tar.xz

 进入解压后文件夹

fan@fan-virtual-machine:~/apps/node-v22.11.0-linux-x64$ ls -la
total 556
drwxr-xr-x 6 fan fan   4096 10月 29 13:49 .
drwxr-xr-x 3 fan fan   4096 12月 17 20:42 ..
drwxr-xr-x 2 fan fan   4096 10月 29 13:49 bin
-rw-r--r-- 1 fan fan 362490 10月 29 13:49 CHANGELOG.md
drwxr-xr-x 3 fan fan   4096 10月 29 13:49 include
drwxr-xr-x 3 fan fan   4096 10月 29 13:49 lib
-rw-r--r-- 1 fan fan 139053 10月 29 13:49 LICENSE
-rw-r--r-- 1 fan fan  40117 10月 29 13:49 README.md
drwxr-xr-x 4 fan fan   4096 10月 29 13:49 share

fan@fan-virtual-machine:~/apps/node-v22.11.0-linux-x64/bin$ ls -la
total 114648
drwxr-xr-x 2 fan fan      4096 10月 29 13:49 .
drwxr-xr-x 6 fan fan      4096 10月 29 13:49 ..
lrwxrwxrwx 1 fan fan        45 10月 29 13:49 corepack -> ../lib/node_modules/corepack/dist/corepack.js
-rwxr-xr-x 1 fan fan 117383456 10月 29 13:49 node
lrwxrwxrwx 1 fan fan        38 10月 29 13:49 npm -> ../lib/node_modules/npm/bin/npm-cli.js
lrwxrwxrwx 1 fan fan        38 10月 29 13:49 npx -> ../lib/node_modules/npm/bin/npx-cli.js

 可以看到 node  npm  npx 都已经存在并且是可执行文件了。

下面只要设置好环境变量让系统能够找到这些文件就行了。

2.设置环境变量

fan@fan-virtual-machine:~$ sudo vim /etc/profile.d/bash_completion.sh 

 在文件最后把Node路径导出到PATH变量中‘

export PATH=$PATH:/home/fan/apps/node-v22.11.0-linux-x64/bin

重启一下服务器后，打开终端，输入

node -v

如果能显示版本号则说明环境变量设置没问题。

3.设置ssh远程证书访问

略，网上找答案

4.设置vscode远程访问

具体略，记得安装这几个扩展

5.踩坑分享

最后跟大家分享自己踩得一个坑，本人在Ubuntu环境下一开始使用 以下方法安装

sudo apt-get  install  nodejs npm

 然后用npm怎么都不成功，后来才知道原来是 apt 源里面的node 版本和npm版本不匹配导致，目前所有node官方安装包都包含npm，因此没有必要单独从源安装，只需从官方下载相应二进制文件解压即可。

四、其他一些设置

1.包管理器npm

注意设置本地源： 

npm config set registry https://registry.npmmirror.com/

关闭代理：

npm config delete proxy

npm config delete https-proxy

2.Node.js 内置模块

1. fs模块：提供了文件系统相关的功能，可以进行文件的读写、复制、删除等操作。
2. path模块：用于处理文件路径的相关操作，例如获取文件名、扩展名，拼接路径等。
3. http模块：用于创建HTTP服务器和客户端，可以处理HTTP请求、响应以及路由等。
4. events模块：用于处理事件的模块，可以实现事件的注册、触发和监听等。
5. os模块：提供了与操作系统相关的功能，可以获取操作系统的信息，如CPU架构、内存等。
6. querystring模块：用于解析和处理URL查询字符串。
7. util模块：提供了一些常用的工具函数，例如格式化字符串、对象继承等。
8. crypto模块：提供了一系列加密和解密的功能，包括哈希算法、对称加密、非对称加密等。
9. child_process模块：用于创建子进程，可以执行外部命令和脚本。

   常用模块用法：前端之node.js内置模块_node内置模块-优快云博客