Node.js的简介及优缺点

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

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。

异步编程解决方案

• 事件发布/订阅模式
• Promise/Deferred模式
• 流程控制库
• 生成器Generators/ yield
• async/await (目前为止最为常用)