前端进阶-nodejs

最新推荐文章于 2024-10-06 22:44:14 发布

努力学习的廖同学

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文章标签： npm 前端 node.js

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_56770663/article/details/133953253

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本文深入介绍了Node.js，它是基于V8引擎的JavaScript运行环境，能解决高性能Web服务问题。还阐述了JavaScript单线程原因，分析了Node.js运行机制和浏览器事件循环。此外，介绍了用Node.js搭建服务、解析参数，以及其全局变量、内置模块，最后提及了Node版本管理工具nvm。

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博客说明

文章所涉及的资料来自互联网整理和个人总结，意在于个人学习和经验汇总，如有什么地方侵权，请联系本人删除，谢谢！

1、什么是nodejs

Node.js是一个基于V8引擎的JavaScript运行环境。Node. js是一个事件驱动、非阻塞式I/O的模型，轻量而又高效；Node. js的包管理器npm是全球最大的开源库生态系统。

2、为什么出现Node.js?Node.js解决了什么问题？

背景：

node是为了写高性能web服务而生的。一个高性能服务器应该是满足“事件驱动，非阻塞 I/O”模型的。首先第一点，nodejs的开发者Ryan 发现 JS 语言本身的特点就是事件驱动并且是非阻塞 I/O 的，跟他的思路正是绝配。第二点，Chrome 的 JS 引擎，也就是 V8 引擎是开源的，而且性能特别棒。于是 Ryan 就基于 V8 开发了 Node.js 。，Node.js 是 C++ 开发的，一个基于 Chrome V8 引擎的 Javascript 运行环境，或者说是一个 JS 语言解释器。

Web 前端的 JS 代码最终还是运行在浏览器中的，在产品环境下，不依赖于 Node.js 。但是，Node.js 诞生以后，前端大爆发，类似 React/Vuejs 这样的前端框架的开发环境变得非常强大和负责，Node.js 是这些开发环境运行的基础。

NodeJS可以让Javascript提供服务器端的功能，从而使得客户端和服务器端的开发都统一在Javascript之下。明显的就是，对于一个对象，如Person Profile的验证不需要客户端和服务器端实现两套。
NodeJS是基于事件的，不像已有的Web服务器，是基于线程的，即每个请求Request都有一个独立的线程为之服务，这样的情况下一旦同时请求很多，则线程很多，每个线程都需要有各种开销，如内存，CPU等。由于每个请求主要消耗的时间都在访问数据库、文件之类的IO操作，这些操作都是同步的，线程都得等。再则线程之间的切换也是需要时间。总之这种线程模型会导致服务器会变慢。而NodeJS则是事件驱动(event driven)，只有一个主进程接收各种请求，每个请求只是简单分配，这个很快，当处理耗时的IO操作时，NodeJS采用异步的方式，也就是说主进程不会等IO操作完成，而是直接返回继续进行请求分配，等IO操作完成的时候再通知主进程进行处理。

3、为什么JavaScript是单线程？

js为什么设置为单线程，怎么实现多线程

防止DOM渲染冲突的问题；
Html5中的Web Worker可以实现多线程，但是子线程必须受主线程控制，且不得操作dom，所以这个标准并没有改变js单线程的本质。

进程是操作系统分配资源的单位，线程是调度的基本单位，线程之间共享进程资源

JavaScript是单线程，但是一个进程有多个线程。当你打开浏览器的一个页面，其实就是新创建了一个进程，这个进程包括很多线程，比如ui渲染线程、js引擎线程、http请求线程。

4、深入理解nodejs

Node.js 主线程是单线程的，Node.js 程序并非「单线程」。

参考：图解 Node.js 中的「单线程」 - 掘金 (juejin.cn)

称Node单线程指的是 JavaScript 的执行是单线程的，但 Javascript 的宿主环境并非单线程。Node 程序中包含的线程实际上是：JavaScript 的宿主环境需要的线程 + JavaScript 的执行线程。

其实当你用 node xxx.js 运行程序的时候，操作系统会启动下面 7 个线程：

1 个 Javascript 主线程用于执行用户代码
1 个 watchdog 监控线程用于处理调试信息
1 个 v8 task scheduler 线程用于调度任务优先级，加速延迟敏感任务执行
4 个 v8 线程用来执行代码调优与 GC 等后台任务

libuv 创建了线程池，默认情况下线程池里面有 4 个线程。全部是同步代码，那么只会开启 7 个线程，如果存在异步 I/O 操作，则默认会开启 11 个线程。Node.js 程序并非单线程，只不过主线程是单线程的，所有的异步 I/O操作由 libuv 的线程池中的线程进行处理，然后把运行结果通过回调的方式通知到主线程。

Node.js的运行机制

V8引擎解析JavaScript脚本。
解析后的代码，调用Node API。
libuv库负责Node API的执行。它将不同的任务分配给不同的worker线程，形成一个Event Loop（事件循环），以异步的方式将任务的执行结果返回给V8引擎。
V8引擎再将结果返回给用户。

5、浏览器事件循环

1、同步、异步是什么

同步就是必须等前一件做完了才能做下一任务。
异步：当一个异步任务调用发出后，调用者在没有得到结果之前，就可以继续执行后续操作。当这个异步任务有结果后，一般通过状态、通知和回调等来通知调用者。对于异步调用，调用的返回并不受调用者控制。

2、js有一个主线程和调用栈，所有的任务都会被压入到调用栈中，等待被主线程执行。JS 调用栈是一种后进先出的数据结构。当函数被调用时，会被添加到栈中的顶部，执行完成之后就从栈顶部移出该函数，直到栈内被清空。同步任务会在调用栈中按照顺序排队等待主线程执行。异步任务则会在异步有了结果后将注册的回调函数添加到任务队列(消息队列)中等待主线程空闲的时候，也就是栈内被清空的时候，被读取到栈中等待主线程执行。任务队列是先进先出的数据结构。

执行顺序：先执行同步代码，遇到异步宏任务则将异步宏任务放入宏任务队列中，遇到异步微任务则将异步微任务放入微任务队列中，当所有同步代码执行完毕后，再将异步微任务从队列中调入主线程执行，所有微任务执行完毕后再将异步宏任务从队列中调入主线程执行，一直循环直至所有任务执行完毕。

3、Event Loop

调用栈中的同步任务都执行完毕，栈内被清空了，就代表主线程空闲了，这个时候就会去任务队列中按照顺序读取一个任务放入到栈中执行。每次栈内被清空，都会去读取任务队列有没有任务，有就读取执行，一直循环读取-执行的操作，就形成了事件循环。

在事件队列中任务被分为两种：宏任务，微任务参考：什么是宏任务、微任务？宏任务、微任务有哪些？又是怎么执行的？_F N Nancy的博客-优快云博客

宏任务（Node、浏览器发起的）setTimeout setInterval... I/O（Node.js）
微任务（js发起的）Promise的回调 process.nextTick（Node.js）

执行顺序：当前执行栈执行完毕时会立刻先处理所有微任务队列中的事件，然后再去宏任务队列中取出一个事件。同一次事件循环中，微任务永远在宏任务之前执行。

6、node命令执行js文件

使用js语言编写代码，然后保存成xxx.js文件，然后终端执行node xxx.js即可执行js程序。

7、node.js使用http.createServer搭建简单服务

参考：node.js使用http.createServer搭建简单服务-优快云博客

Node.js入门笔记整理_node.js基础知识总结笔记-优快云博客

该方法属于http模块，使用前需要引入http模块（var http= require(“http”) ）
使用该函数用来创建一个HTTP服务器，并将 requestListener 作为 request 事件的监听函数。http.createServer([requestListener])
requestListener 请求处理函数，自动添加到 request 事件，函数传递两个参数：req 请求对象，想知道req有哪些属性，可以查看 “http.request 属性整合”。 res 响应对象，收到请求后要做出的响应。想知道res有哪些属性，可以查看 “http.response属性整合”。

解析GET方法参数

var http = require("http");
var querystring = require("querystring");
const url = require('url');
var server = http.createServer(function (req, res) {
  var urlObj = url.parse(req.url);
  var query = urlObj.query;
  var queryObj = querystring.parse(query);
  res.write("Hello world!" + " " +JSON.stringify(queryObj));
  res.end()
});
 
server.listen(5678);

解析POST方法参数

var http = require("http");
 
var server = http.createServer(function (req, res) {
 
    if (req.url == "/") {
        req.on(‘data‘, function (chunk) {
            body += chunk;
        });
 
        req.on(‘end‘, function () {
            body = JSON.parse(body);
            res.end("Hello world!" + " " +body.user);
        });
    }
});
 
server.listen(8000);

8、nodejs的全局变量与内置模块

参考：Node.js学习总结 - 掘金 (juejin.cn)

8.1、常用全局对象

浏览器中的 JavaScript，全局对象window,其有属性DOM、BOM 、Canvas、xhr、js内置对象

在Node环境中，JavaScript也有唯一一个全局变量：global对象。global对象及其所有属性(即全局变量)都可以在程序的任何地方访问，不需要导入。

process对象

process.nextTick的执行时机类似于promise的执行时机，都是等同步任务执行完毕后再被执行。

`Buffer`对象

它提供了操作二进制数据的功能。（？？？）

8.2、内置模块

Node.js开发的目的就是为了用JavaScript编写Web服务器程序，服务器程序必须能接收网络请求，读写文件，处理二进制内容

path模块-本地文件目录模块，负责处理操作系统相关的文件路径
fs模块——文件系统模块，负责读写文件
http模块——网络请求模块，发送和接收网络请求
url模块——网络地址模块，解析和生成url对象
event模块——事件模块，监听和响应事件
stream模块——流模块，标准输入流和标准输出流
crypto模块-提供了通用的加密和哈希算法
还有很多，可以参考官网API

express模块

直接用内置的 http 模块去开发服务器有以下明显的弊端：

需要写很多底层代码——例如手动指定 HTTP 状态码和头部字段，最终返回内容。如果我们需要开发更复杂的功能，涉及到多种状态码和头部信息（例如用户鉴权），这样的手动管理模式非常不方便
没有专门的路由机制——路由是服务器最重要的功能之一，通过路由才能根据客户端的不同请求 URL 及 HTTP 方法来返回相应内容。但是上面这段代码只能在 http.createServer 的回调函数中通过判断请求 req 的内容才能实现路由功能，搭建大型应用时力不从心

由此就引出了 Express 对内置 http 的两大封装和改进：

更强大的请求（Request）和响应（Response）对象，添加了很多实用方法
灵活方便的路由的定义与解析，能够很方便地进行代码拆分
Express内置了路由、静态文件服务、请求数据解析、中间件等功能（还需学习）

Request 请求对象

req.body：客户端请求体的数据，可能是表单或 JSON 数据
req.params：请求 URI 中的路径参数
req.query：请求 URI 中的查询参数
req.cookies：客户端的 cookies

Response 响应对象

res.send('HTML String');// 发送一串 HTML 代码
res.sendFile('file.zip');// 发送一个文件
res.render('index');// 渲染一个模板引擎并发送
res.status(404).send('Page Not Found');// 设置状态码为 404，并返回 Page Not Found 字符串

路由机制

在express中，路由指的是客户端的请求与服务器处理函数之间的映射关系。

Express中的路由由3部分组成，分别是请求的类型，请求的url地址，处理函数。格式如下：

const express = require('express');

const hostname = 'localhost';
const port = 3000;

const app = express();
app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World');
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

中间件：按顺序执行(还需要学习）

app.use() 函数的作用就是来注册全局中间件

实现：客户端->发起请求 -> 中间件1 -> 中间件2 -> 中间件n ->处理完毕响应这次请求 -> 客户端

可以实现路由模块化

const app = express();

function loggingMiddleware(req, res, next) {
  const time = new Date();
  console.log(`[${time.toLocaleString()}] ${req.method} ${req.url}`);
  next();
}

//全局中间件
app.use(loggingMiddleware);
//loggingMiddleware只会在当前路由生效，这种用法属于局部中级件
app.get('/only', loggingMiddleware, (req, res) => {
        res.send('aaa' + req.startTime)
    })

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World');
});

var express=require('express');
 
//引入模块
var admin =require('./routes/admin.js');
var home =require('./routes/home.js');
 
var app=new express();   //实例化
 
app.use('/home',home);   //前台(路由)  http://localhost:3001/home
app.use('/admin',admin);  //后台(路由)  http://localhost:3001/admin
app.use('/',home);     //默认加载前台(路由)
 
app.listen(3001,'127.0.0.1');
 // http://localhost:3001/admin/user---use.js页面


//模块化

var express = require('express')
var router = express.Router()  //创建路由对象

//挂载用户路由
router.get('/user',function(req,res){
  res.sedn('xxxx')
})
router.post('/user',function(req,res){
  res.sedn('xxxx')
})
//挂载列表路由
router.get('/List',function(req,res){
  res.sedn('xxxx')
})

module.exports = router  // 向外导出路由对象


const router = require('./22模块化的路由') //导入模块
app.use(router)  //使用app.use() 注册路由模块

app.use('/api',userRouter)  //为路由模块添加前缀