Node.js的简介及优缺点

最新推荐文章于 2024-07-04 10:54:31 发布

MaxLoongLvs

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分类专栏： node 文章标签： javascript node.js

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Node.js以其独特的异步I/O和事件驱动模型在处理I/O密集型任务时表现出色，但面对CPU密集型工作负载时，单线程特性成为挑战。通过子进程和C/C++扩展，Node能有效分解计算任务。此外，异步编程的难点包括异常处理和函数嵌套，解决方案包括事件发布/订阅、Promise和async/await。Node常用于构建分布式应用和中间层，其V8引擎确保了高性能。

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Node与Chrome

Node除了HTML、WebKit和显卡相关技术没有支持外Node的结构与Chrome十分相似，如果你想学习node 不得不了解的就是chrome的v8 在这里插入图片描述

Node的特点

Node最大的特点就是异步I/O，以读取文件为例，这里的“发起读取文件”是在”读取文件完成“之前输出的。同样”读取文件完成“的执行也取决于读取文件的异步调用何时结束。

var fs = require('fs')
fs.readFile('path', function(err, file) {
	console.log('读取文件完成')
})
console.log('发起读取文件')

事件与回调函数
- 事件的编程方式具有轻量级、松耦合、只关注事物等优势，但是在多个异步任务的场景下，事件与事件之间各自独立如何协作是个问题。
单线程
- 单线程的好处是不用像多线程编程那样处处在意状态的同步问题，这里没有死锁的存在，也没有线程上下文交换所带来的性能上的开销，但是单线程无法利用多核CPU，并且错误会引起整个应用的退出，应用的健壮性值得考验，大量计算占用CPU导致无法继续调用异步I/O，在Node中，长时间的CPU占用也会导致后续的异步I/O发不出调用,已完成的异步I/O的回调函数也会得不到及时的执行。
- Node采用了与Web Workers相同的思路来解决单线程中大量计算的问题：Child_process。子进程的出现，意味着Node可以从容的应对单线程在健壮性和无法利用多核CPU的问题。通过计算分发到各个子进程，可以将大量的计算分解掉，然后通过进程之间的事件消息来传递结果，这可以很好的保持应用模型的简单和低依赖。
跨平台
- Node兼容Windows和*nix平台，它在操作系统与Node上层模块之间构建了一层平台层架构，即libuv。

Node的应用场景

I/O密集型
- Node最强悍的地方就在于处理异步I/O,I/O密集的又是主要在于Node利用事件循环的处理能力,而不是启动每一个线程为每一个请求服务,资源占用极少。
是否不擅长CPU密集型业务
- Node优秀的运算能力主要来自V8的深度性能优化。
  CPU密集型应用给Node带来的挑战：
  由于JavaScript单线程的原因，如果长时间运行的计算（如大循环），将导致CPU时间片不能释放，使得后续I/O无法发起。但是适当调整和分解大型运算任务为多个小任务，使得运算能够适时释放，不阻塞I/O调用的发起，这样既可以同时受到并行异步I/O的好处，又能充分利用CPU。
  Node充分利用CPU的方式：
  通过编写C/C++扩展的方式高效的利用CPU，将一些V8不能做到性能极致的地方通过C/C++来实现；
  通过子进程的方式，利用进程间的消息传递结果，将计算和I/O分离；
  CPU密集不可怕，如何合理调度是诀窍。
分布式应用
- 利用Node做Node中间层。

异步编程

函数式编程

在javascript中，函数作为一等公民，使用上非常自由，无论调用它，或者作为参数，或者作为返回值均可。函数的灵活性是js比较吸引人的地方之。

高阶函数：

在通常的语言中，函数的参数只接受基本的数据类型或者对象引用，返回值也只是基本数据类型和对象引用。
高阶函数可以把函数作为参数，或是将函数作为返回值的函数。

偏函数用法：

偏函数用法是指创建一个调用另一个部分——参数或变量已经预置的函数——的函数的用法:

var toString = Object.prototype.toString;
var isString = (obj) => {
	return toString.call(obj) == '[object String]';
}
var isFunction = (obj) => {
	return toString.call(obj) == '[object Function]';
}
===================================================
var isType = (type) => {
	return (obj) => {
		return toString.call(obj) == '[object ' + type + ']';
	}
}

var isString = isType('String')
var isFunction = isType('Function')

异步编程的优势与难点

优势:

Node最大的优势莫过于基于事件驱动的非阻塞I/O模型，这是它的灵魂所在。非阻塞的异步I/O可以使CPU与I/O互相不依赖等待，让资源得到更好的利用。对于网络应用而言，并行带来的想象空间更大，延展而开的是分布式和云。
由于时间云荒墨影需要应对海量请求，海量请求同时作用在单线程上，就需要防止任何一个计算耗费过多的CPU时间片。至于是计算密集型还是I/O密集型，只要计算不影响异步I/O的调度，那就不构成问题。建议对CPU的耗用不超过10ms，或者将大量的计算分解为小量计算，通过setImmediate()进行调度，只要合理的利用Node的异步模型与V8的高性能，就可以充分发挥CPU和I/O资源的优势。

难点:

异常处理：过去我们处理异常时，通常使用类Java的try/catch/final语句块进行异常捕获。但是这对于异步编程并不一定试用。
函数嵌套过深：在前端开发中DOM事件相对而言不会存在相互依赖或者需要多个事件协作的场景，但是在Node中经常会存在多个异步调用相互依赖的关系。
阻塞代码：javascript没有sleep（）这样的线程沉睡功能，当我们需要延迟执行的时候一般都会用到settimeout或者setinterval，但是这段代码会持续的占用CPU进行判断。
多线程编程：javascript通常谈的是在单一线程上执行代码，但是在Node中，如果服务器是多核CPU，单个Node进程实质上没有充分利用多核CPU的。
异步转同步：目前Node中试图同步式编程，但并不能得到原生的支持，需要接触库或者编译等手段来实现。