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Node服务器端JavaScript(node服务器端渲染)

核心的JavaScript语法定义了最小限度的API，可以操作数值、文本数组等，但不包含输入输出功能。输出入是内嵌JavaScript的宿主环境的责任 。

宿主环境：浏览器、node

  • 前端的JavaScript是由ECMAScript、DOM、BOM组合而成，Node.js是由ECMAScript、OS、File、Net、DB组成

  • Node.js是使 JavaScript 运行在浏览器之外，即服务端的开发平台， 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境，也是一个库

  • 可以在node.green/上获取到Node各个版本对ES语法的支持

Node，JavaScript与底层操作系统绑定的结合，与限制JavaScript只能使用浏览器提供的API不同，Node给予JavaScript可以访问整个操作系统的权限，允许JavaScript读写文件、通过网络发送和接收数据。应用：

  • 替代命令行脚本、交互式终端程序

  • 运行受信程序的编程语言，没有浏览器运行不受信代码带来的安全限制

  • 编写高效、高并发web服务器的流行环境：高并发、实时聊天、实时消息推送、基于社交网络的大规模 Web 应用

  • 客户端逻辑强大的SPA

  • Restful API，可以处理数万条链接

  • 实时websocket应用

  • 前端工具链，e.g:单元测试工具、客户端 JavaScript 编译器

  • 桌面开发、带有图形用户界面的本地应用程序

  • TCP/UDP 套接字应用程序

  • Node.js 还可以部署到非网络应用的环境下，比如一个命令行工具。Node.js 还可以调用C/C++ 的代码，这样可以充分利用已有的诸多函数库，也可以将对性能要求非常高的部分用C/C++ 来实现。

Node.js的结构图 在这里插入图片描述 libuv是提供异步功能的C库，在运行时负责一个事件循环，一个线程池、文件系统I/O、DNS相关的IO和网络IO。

  • node.js启动后，会开启一个JS主线程和libuv提供的线程池和Event Loop。当发现有IO操作就交给线程池并注册回调函数。

  • node.js的全局对象有global、process、console、module、exports

  • process ：node进程相关的信息，比如运行node程序时的命令行参数。或者设置进程相关信息，比如设置环境变量。

REPL 模式

  • REPL【Read-eval-print loop输入—求值—输出循环】

  • 和python一样，Node.js 也有这样的功能，运行无参数的 node 将会启动一个 JavaScript 的交互式 shell

  • 打开命令提示符，然后输入 node，进入 REPL 模式以后，会出现一个“>”提示符提示你输入命令，输入后按回车，Node.js 将会解析并执行命令。

  • 执行了一个函数，REPL 会在下一行显示这个函数的返回值。

  • 连续按两次 Ctrl + C 退出Node.js 的 REPL 模式。

  • 如果你输入了一个错误的指令，REPL 则会立即显示错误并输出调用栈。

process.argv命令行参数

  • 第一、第二个的元素是node可执行文件（环境）和被执行JavaScript文件路径

  • 提供给node可执行文件且由它解释的命令行参数会被node可执行文件使用，不会出现在process.argv中

node也会从unix风格的环境变量中获取输入，node把这些环境变量保存在process.env对象中使用

SHELL: '/bin/bash', USER: 'joy', HOME: '/Users/joy' 复制代码

单线程、非阻塞的事件编程模式

  • 传统的架构是多线程模型，为每个业务逻辑提供一个系统线程，通过系统线程切换来弥补同步式【即时回复】 I/O 调用时的时间开销

  • Node.js 使用的是单线程模型

  • V8引擎提供的异步执行回调接口可以处理大量的高并发，IO密集型处理是强项

  • 对于所有 I/O 都采用异步请求，避免了频繁的上下文切换

  • node创建于JavaScript支持promise之前，其异步主要依赖回调函数实现

  • **事件式编程：在执行的过程中会维护一个事件队列，程序在执行时进入事件循环等待下一个事件到来，每个异步式 I/O 请求完成后会被推送到事件队列，等待程序进程进行处理。

  • 同步的阻塞式IO在高并发环境将是一个很大的性能问题，所以同步一般只在基础框架启动时使用，用来加载配置文件、初始化程序等。

  • 其他同步的应用需求：和操作系统的shell命令交互，调用可执行文件等

  • Node与进程相关的模块process、child_process、cluster

  • 大多数API都有同步/异步两个版本

注意：Node.js在底层访问I/O其实还是多线程，可以翻看fs模块源码，里面用libuv来处理I/O

异步错误不能被同步线程捕获，有可能会变成致命错误，终止程序。注册全局处理程序

process.on("unhandledRejection", (reason, promise) => {     // }); 复制代码

多线程

在支持HTML5的浏览器里，我们可以使用web worker来处理一些耗时运算。 对应Node.js也提供了cluster、child_process模块的web worker来解决。

模块

  • node在JavaScript支持模块系统之前就诞生，所以它拥有自己的模块系统——module.exports 和 require

  • 模块是 Node.js 应用程序的基本组成部分，文件即模块。文件可能是 JavaScript 代码、JSON 或者编译过的 C/C++ 扩展。

  • Node 13增加了对ES6模块import、export的支持，同时支持自己的模块系统。

  • mjs扩展名文件-ES6模块

  • cjs扩展名文件-CommonJS模块格式

  • 没有明确扩展名的，会向上查找package.json文件，检查JSON对象的顶级type属性的值commonjs、module

  • 运行node并不需要有package.json，如果没有找到默认CommonJS模块

//module.js  var name;  exports.setName = function(thyName) {   name = thyName;  };  exports.sayHello = function() {   console.log('Hello ' + name);  };  //getmodule.js  var myModule1 = require('./module');  myModule1.setName('1');   var myModule = require('./module');  myModule.setName('BYVoid');  myModule1.sayHello();  复制代码

运行node getmodule.js，结果是： Hello BYVoid

require 不会重复加载模块，也就是说无论调用多少次获得的模块都是最后一次。

封装一个对象到模块

//hello.js  function Hello() {   var name;     this.setName = function(thyName) {   name = thyName;   };     this.sayHello = function() {   console.log('Hello ' + name);   };  };  module.exports = Hello;//如果是exports.Hello = Hello; //gethello.js  var Hello = require('./hello'); //那么是require('./hello').Hello hello = new Hello();  hello.setName('BYVoid');  hello.sayHello(); 复制代码

http模块

http 是 Node.js 的一个核心模块，其内部是用 C++ 实现的，外部用 JavaScript 封装。 node内建了 HTTP 服务器支持，这和 PHP、Perl 不一样，因为在使用 PHP 的时候，必须先搭建一个 Apache 之类的HTTP 服务器，然后通过 HTTP 服务器的模块加载或 CGI 调用，才能将 PHP 脚本的执行结果呈现给用户。 而使用 Node.js 时，无需额外搭建一个 HTTP 服务器。直接可以用来调试代码，并且它本身就可以部署到产品环境，其性能足以满足要求。

function serve(rootDirectory, port) {     let server = new http.Server();     server.listen(port);     console.log('listening on port', port);          server.on('request', (request,response) => {         let temp = url.parse(request.url).pathname;         //查找文件，返回状态码及文件     }) } 复制代码

包

包package

NPM

安装node同时会得到npm包管理工具

通常一个包的配置如下

  1. GZIP压缩文件

  2. 解析GZIP的URL

  3. 为注册表添加< name > @< version >的URL信息

  4. package.json配置文件（在包目录中运行npm init 会根据交互式问答产生一个符合标准的package.json）

  • package.json文件中使用script定义脚本命令（脚本文件一般位于node_modules/.bin子目录里）

  • Node.js 在调用某个包时，会首先检查包中 package.json 文件的 main 字段，将其作为包的接口模块，如果 package.json 或 main 字段不存在，会尝试寻找 index.js 或 index.node 作为包的接口。

{     //...     "script":{         "build":"node index.js"     }     //...     "main" : "./lib/interface.js"  } //npm run build等同于node index.js 复制代码

  • 二进制文件应该在 bin 目录下；

  • JavaScript 代码应该在 lib 目录下；

  • 文档应该在 doc 目录下；

  • 单元测试应该在 test 目录下

工具模块

  • JavaScript 的单元测试可使用一个 Node.js 的 模 块，Karma 执行

  • JavaScript 没有编译器，不能在早期验证代码的合法性。有效的单元测试常常扮演一个伪编译器的角色，立刻反馈代码的质量，并且一有缺陷，就能检测到。

  • JavaScript 中有很多自动化文档生成工具。JSDoc有着和Javadoc 类似的标记和输出，Dox是一个生成文档的Node.js 模块。

Docco将代码和注释组织成一种类似文章的格式。虽然Docco 不直接验证和执行代码规范，使用它却能鼓励大家使用良好的代码结构和注释

package.json

完全符合规范的 package.json 文件应该含有以下字段。

  • name：包的名称，必须是唯一的，由小写英文字母、数字和下划线组成，不能包含空格。

  • description：包的简要说明。

  • version：符合语义化版本识别规范的版本字符串。

  • keywords：关键字数组，通常用于搜索。

  • maintainers：维护者数组，每个元素要包含 name、email（可选）、web（可选）

字段

  • contributors：贡献者数组，格式与maintainers相同。包的作者应该是贡献者

数组的第一个元素。

  • bugs：提交bug的地址，可以是网址或者电子邮件地址。

  • licenses：许可证数组，每个元素要包含 type （许可证的名称）和 url （链接到

许可证文本的地址）字段。

  • repositories：仓库托管地址数组，每个元素要包含 type （仓库的类型，如 git ）、

url （仓库的地址）和 path （相对于仓库的路径，可选）字段。

  • dependencies：包的依赖，一个关联数组，由包名称和版本号组成。

{   "name": "mypackage",   "description": "Sample package for CommonJS. This package demonstrates the required  elements of a CommonJS package.",   "version": "0.7.0",   "keywords": [   "package",   "example"   ],   "maintainers": [   {   "name": "Bill Smith",   "email": "bills@example.com",   }   ],   "contributors": [   {   "name": "BYVoid",   "web": "http://www.byvoid.com/"   }   ],   "bugs": {   "mail": "dev@example.com",   "web": "http://www.example.com/bugs"   },   "licenses": [   {   "type": "GPLv2",   "url": "http://www.example.org/licenses/gpl.html"   }   ],   "repositories": [   {   "type": "git",   "url": "http://github.com/BYVoid/mypackage.git"   }   ],   "dependencies": {   "webkit": "1.2",   "ssl": {   "gnutls": ["1.0", "2.0"],   "openssl": "0.9.8"   }   }  }  复制代码

使用npm安装包

在使用 npm 安装包的时候，有两种模式

  1. 本地模式：把目标包作为工程的一部分

使用 npm 安装包的命令格式为：

npm [install/i] [package_name]  复制代码

  • 安装成功放置在当前目录的 node_modules 子目录下，require 在加载模块时会尝试搜寻 node_modules 子目录

  • npm 本地模式仅仅是把包安装到 node_modules 子目录下，其中的 bin 目录下可执行文件没有包含在 PATH 环境变量中，不能直接在命令行中调用。

  1. 全局模式：全局使用，多个工程，支持在命令行下使用包

npm [install/i] -g [package_name]  复制代码

  • 使用全局模式安装时，npm 会将包安装到系统目录，譬如/usr/local/lib/node_modules/，同时 package.json 文件中 bin 字段包含的文件会被链接到 /usr/local/bin/。

  • /usr/local/bin/ 是在PATH 环境变量中默认定义的，因此就可以直接在命令行中运行 xxx.js命令了。

  • 注：使用全局模式安装的包并不能直接在 JavaScript 文件中用 require 获得，因为 require 不会搜索 /usr/local/lib/node_modules/

相比npm、yarn有了很多改进：yarn new package/

  • 安装速度快（cache和依赖解析做得好）

  • 模块安装保证幂等性

  • 锁定各依赖模块的版本（npm 使用的semver默认是指定了一个range）

  • 兼容性好（兼容旧有npm的工作流）

npm link创建符号链接

npm 提供了一个命令 npm link，在本地包和全局包之间创建符号链接，解决-使用全局模式安装的包不能直接通过 require 使用、局部包不支持命令行

npm link 命令不支持 Windows。

npm install -g express npm link express  // 显示 ./node_modules/express -> /usr/local/lib/node_modules/express  复制代码

在 node_modules 子目录中发现一个指向安装到全局的包的符号链接。通过这种方法，就可以把全局包当本地包来使用了。

将本地的包链接到全局：

在包目录（ package.json 所在目录）中运行 npm link 命令。 复制代码

开发包时，利用这种方法可以非常方便地在不同的工程间进行测试。

发布包

在包目录下运行

npm init ：生成一个符合 npm 规范的 package.json 文件 npm adduser ：获得一个账号用于今后维护自己的包 npm whoami ：测验是否已经取得了账号 npm publish：发布 复制代码

访问 search.npmjs.org/ 就可以找到刚刚发布的包了。可以在世界的任意一台计算机上使用 npm install byvoidmodule 命令来安装它 更新：

在 package.json 文件中修改 version 字段，然后npm publish npm unpublish 命令来取消发布。 复制代码

Runtime和vm

Runtime :解释型语言的数据类型的确定由编译推迟至运行时，所以需要一个运行时系统来处理编译后的代码。

JavaScript引擎负责解析和JIT编译，例如编译成机器码。Runtime提供内建的库（例如常用数据类型、Window对象、DOM API)，可以在运行时使用。

  • vm:通常认为是硬件和二进制文件之间的中间层

  • c++编译好的二进制文件交给OS直接调用

  • Java编译好的二进制文件交给Java虚拟机运行，对开发者屏蔽了不同操作系统的差异

  • Node的一个核心模块vm提供了一系列API用于在V8虚拟机环境中编译和运行代码。

node.js中的stream流

基于EventEmitter的数据管理模式，由各种不同的抽象接口组成，主要包括可写、可读、可读写、可转换等类型

  • 流是非阻塞数据处理模式，可以提升效率、节省内存、有助于处理管道且可扩展等。

  • 流的应用：文件读写、网络请求、数据转换、音频、视频等方面有很广泛的应用

  • 监听error事件，可以捕获流的错误事件

node支持四种流

  1. 可读流

  2. 可写流

  3. 双工流

  4. 转换流

流常与管道共用

有时候，我们需要把可读流中获取的数据写入可写流。例如，写一个HTTP服务器提供对静态文件目录的访问。需要将文件流写入网络套接字。与其自己写代码来处理读和写，不如把这两个接口连接为一个“管道”，将可写流简单传递给可读流的pipe（）方法，即可让node帮我们实现复杂操作

const fs = require('fs'); function pipeFileToSocket(file, socket){     fs.createReadStream(file).pipe(socket); } 复制代码

使用

//app.js  var http = require('http');  http.createServer(function(req, res) {   res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});   res.write('<h1>Node.js</h1>');   res.end('<p>Hello World</p>');  }).listen(3000);  console.log("HTTP server is listening at port 3000.");  复制代码

运行 node app.js命令，打开浏览器访问 http://127.0.0.1:3000 这个程序调用了 Node.js 提供的http 模块，对所有 HTTP 请求答复同样的内容并监听 3000 端口。在终端中运行这个脚本时，我们会发现它并不像 Hello World 一样结束后立即退出，而是一直等待，直到按下 Ctrl + C 才会结束。这是因为 listen 函数中创建了事件监听器，使得 Node.js 进程不会退出事件循环。

因为 Node.js 只有在第一次引用到某部份时才会去解析脚本文件，以后都会直接访问内存，避免重复载入，开发 Node.js 实现的 HTTP 应用时会发现，无论修改了代码的哪一部份，都必须终止Node.js 再重新运行才会奏效。

supervisor 可以监视你对代码的改动，并自动重启 Node.js。【相当于持续重启，有选择的使用】 首先使用 npm 安装 supervisor： $ npm install -g supervisor  接下来，使用 supervisor 命令启动 app.js： $ supervisor app.js 复制代码

调试

node debug debug.js：打开了一个 Node.js 的调试终端 node-inspector

控制流很大程度上要靠事件和回调函数来组织，一个逻辑要拆分为若干个单元。

Mocha

一个基于Node.js和浏览器的集合各种特性的JavaScript测试框架


作者：贾明恣
链接：https://juejin.cn/post/7031816581273681927


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代码人生
文章标签
node
服务器
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