node.js入門系列（一）——Node.js簡介

什麼是NodeJS

JS是腳本語言，腳本語言都需要一個解析器才能運行。對於寫在HTML頁面裡的JS，瀏覽器充當瞭解析器的角色。而對於需要獨立運行的JS，NodeJS就是一個解析器。

每一種解析器都是一個運行環境，不但允許JS定義各種數據結構，進行各種計算，還允許JS使用運行環境提供的內置對象和方法做一些事情。例如運行在瀏覽器中的JS的用途是操作DOM，瀏覽器就提供了document之類的內置對象。而運行在NodeJS中的JS的用途是操作磁盤文件或搭建HTTP服務器，NodeJS就相應提供了fs、http等內置對象。

Node.js是一個讓JavaScript運行在服務器端的開發平臺，它讓JavaScript的觸角伸到了服務器端，可以與PHP、JSP、Python、Ruby、JAVA...平起平坐。

但Node似乎有點不同：

● Node.js不是一種獨立的語言，與PHP、JSP、Python、Perl、Ruby的“既是語言，也是平臺”不同，Node.js的使用JavaScript進行編程，運行在JavaScript引擎上（V8）。

● 與PHP、JSP等相比（PHP、JSP、.net都需要運行在服務器程序上，Apache、Naginx、Tomcat、IIS。），Node.js跳過了Apache、Naginx、IIS等HTTP服務器，它自己不用建設在任何服務器軟件之上。

Node.js的許多設計理念與經典架構（LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP）有著很大的不同，可以提供強大的伸縮能力。一會兒我們就將看到，Node.js沒有web容器。

Node.js自身哲學，是花最小的硬件成本，追求更高的併發，更高的處理性能。

NodeJS特點

所謂的特點，就是Node.js是如何解決服務器高性能瓶頸問題的。

單線程

在Java、PHP或者.net等服務器端語言中，會為每一個客戶端連接創建一個新的線程。而每個線程需要耗費大約2MB內存。也就是說，理論上，一個8GB內存的服務器可以同時連接的最大用戶數為4000個左右。要讓Web應用程序支持更多的用戶，就需要增加服務器的數量，而Web應用程序的硬件成本當然就上升了。

Node.js不為每個客戶連接創建一個新的線程，而僅僅使用一個線程。當有用戶連接了，就觸發一個內部事件，通過非阻塞I/O、事件驅動機制，讓Node.js程序宏觀上也是並行的。使用Node.js，一個8GB內存的服務器，可以同時處理超過4萬用戶的連接。

另外，帶線程的帶來的好處，還有操作系統完全不再有線程創建、銷燬的時間開銷。

壞處，就是一個用戶造成了線程的崩潰，整個服務都崩潰了，其他人也崩潰了。

多線程、單線程的一個對比。

也就是說，單線程也能造成宏觀上的“併發”。

非阻塞I/O 異步I/O

例如，當在訪問數據庫取得數據的時候，需要一段時間。在傳統的單線程處理機制中，在執行了訪問數據庫代碼之後，整個線程都將暫停下來，等待數據庫返回結果，才能執行後面的代碼。也就是說，I/O阻塞了代碼的執行，極大地降低了程序的執行效率。

js異步調用中對於結果值的捕獲是符合Don't call me,I will call you的原則，

圖為經典的ajax

在node中 異步I/O也很常見，與ajax調用的方式極其類似。由於Node.js中採用了非阻塞型I/O機制，因此在執行了訪問數據庫的代碼之後，將立即轉而執行其後面的代碼，把數據庫返回結果的處理代碼放在回調函數中，從而提高了程序的執行效率。

當某個I/O執行完畢時，將以事件的形式通知執行I/O操作的線程，線程執行這個事件的回調函數。為了處理異步I/O，線程必須有事件循環，不斷的檢查有沒有未處理的事件，依次予以處理。

阻塞模式下，一個線程只能處理一項任務，要想提高吞吐量必須通過多線程。而非阻塞模式下，一個線程永遠在執行計算操作，這個線程的CPU核心利用率永遠是100%。所以，這是一種特別有哲理的解決方案：與其人多，但是好多人閒著；還不如一個人玩命，往死裡幹活兒。

事件驅動event-driven

在Node中，客戶端請求建立連接，提交數據等行為，會觸發相應的事件。在Node中，在一個時刻，只能執行一個事件回調函數，但是在執行一個事件回調函數的中途，可以轉而處理其他事件（比如，又有新用戶連接了），然後返回繼續執行原事件的回調函數，這種處理機制，稱為“事件環”機制。

Node.js底層是C++（V8也是C++寫的）。底層代碼中，近半數都用於事件隊列、回調函數隊列的構建。用事件驅動來完成服務器的任務調度，這是鬼才才能想到的。針尖上的舞蹈，用一個線程，擔負起了處理非常多的任務的使命。

單線程，單線程的好處，減少了內存開銷，操作系統的內存換頁。

如果某一個事情，進入了，但是被I/O阻塞了，所以這個線程就阻塞了。

非阻塞I/O， 不會傻等I/O語句結束，而會執行後面的語句。

非阻塞就能解決問題了麼？比如執行著小紅的業務，執行過程中，小剛的I/O回調完成了，此時怎麼辦？？

事件機制，事件環，不管是新用戶的請求，還是老用戶的I/O完成，都將以事件方式加入事件環，等待調度。

說是三個特點，實際上是一個特點，離開誰都不行，都玩兒不轉了。

Node.js很像摳門的餐廳老闆，只聘請1個服務員，服務很多人。結果，比很多服務員效率還高。

Node.js中所有的I/O都是異步的，回調函數，套回調函數。

有啥用處

儘管存在一聽說可以直接運行JS文件就覺得很酷的同學，但大多數同學在接觸新東西時首先關心的是有啥用處，以及能帶來啥價值。

NodeJS的作者說，他創造NodeJS的目的是為了實現高性能Web服務器，他首先看重的是事件機制和異步IO模型的優越性，而不是JS。但是他需要選擇一種編程語言實現他的想法，這種編程語言不能自帶IO功能，並且需要能良好支持事件機制。JS沒有自帶IO功能，天生就用於處理瀏覽器中的DOM事件，並且擁有一大群程序員，因此就成為了天然的選擇。

當應用程序需要處理大量併發的I/O，而在向客戶端發出響應之前，應用程序內部並不需要進行非常複雜的處理的時候，Node.js非常適合。Node.js也非常適合與web socket配合，開發長連接的實時交互應用程序。

比如：

● 用戶表單收集

● 考試系統

● 聊天室

● 圖文直播

如他所願，NodeJS在服務端活躍起來，出現了大批基於NodeJS的Web服務。而另一方面，NodeJS讓前端眾如獲神器，終於可以讓自己的能力覆蓋範圍跳出瀏覽器窗口，更大批的前端工具如雨後春筍。

因此，對於前端而言，雖然不是人人都要拿NodeJS寫一個服務器程序，但簡單可至使用命令交互模式調試JS代碼片段，複雜可至編寫工具提升工作效率。

NodeJS生態圈正欣欣向榮。