Node.Js架构
Natives modules
- 当前层内容由JS实现
- 提供 应用程序可直接调用库,例如:fs、path、 http等
- JS语言无法直接操作底层硬件设置(–》Builtin modules 胶水层)
Builtin modules 胶水层
- 在V8引擎下,主要是帮助我们调用一些c/c++的功能,比如:sockethttp 等
具体功能模块
V8
- 提供初始化工作,创建执行上下文环境和作用域
- 执行JS代码(自己的代码、内置代码、第三方代码),提供桥梁接口(我们调用的函数可能是c/c++实现,主要js与c/c++的转换功能)
libuv
- 事件循环、事件队列、异步IO
第三方模块:c-ares(DNS)、http(parse)、zlib
数据流程
主流后端语言处理多任务的时候,通常是开多线程。但是当任务量比较少时,线程就会浪费(服务员例子)。因此出现了 Reactor模式(应答者模式),单线程完成多线程工作。可以避免多个线程在上下文切换过程中考虑的状态保存、时间消耗、状态锁。
因此:NodeJS 更适合用于IO密集型高并发请求
NodeJS异步IO
同步时间:= 任务一 + 任务二
异步时间:< 任务一 + 任务二
异步IO内部会 轮询 IO 状态,重复调用IO操作,判断IO是否结束。
常见轮询技术:read、select、poll、kqueue、event ports
期望无需主动判断的被阻塞IO ->libuv
NodeJS异步操作过程
异步IO总结
- IO是应用程序的瓶颈所在
- 异步IO提高性能无需等待结果返回
- IO操作属于操作系统级别,平台都有对应实现
- NodeJs单线程配合事件驱动架构以及libuv实现异步IO
事件驱动架构
事件驱动架构是软件开发中的通用架构
主体发布消息,原来注册事件的其他实体接收到消息后就会处理响应事件
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10let eventEmitter = require("events"); const myEvent = new eventEmitter(); myEvent.on("事件1", function(){ console.log("事件1被触发了"); }) myEvent.emit("事件1");
NodeJs单线程
单线程如何实现高并发?
异步IO、事件循环加上事件驱动的架构配合事件回调通知
NodeJs主线程是单线程,但是在libuv 库中存在线程池
但是如果处理cpu密集型就不太行了:
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20const http = require("http"); function sleep(time) { const end = Date.now() + time * 1000; while(Date.now() < end) {} return; } // 睡4秒 sleep(4); const server = http.createServer((req, res) => { res.end("createServer start..."); }) server.listen(8080, () => { console.log("服务器启动了"); })
NodeJs 应用场景
- NodeJs作为中间层
- 操作数据库提供服务
- 实时聊天业务程序
- 前端工程化
NodeJs 适合IO密集型任务,不适合大量的业务逻辑
node api 牛刀小试
- 安装全局TS,ts-node
- 书写主逻辑复制代码1
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12import express from "express"; import { DataStore } from './data'; const app = express(); app.get("/", (req, res) => { res.json(DataStore.list); }); app.listen(8080, ()=>{ console.log("服务开启"); })
- 创建json 文件,并创建处理文件data.ts。在ts 导入json 文件时,会提示报错,我们要设置tsconfig.json 文件中的
"resolveJsonModule": true
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18// json 文件 [ { "name": "hyb", "age": 18 }, { "name": "hsf", "age": 19 } ] // data.ts import list from "./list.json"; export class DataStore { static list = list }
NodeJS全局对象
- 与浏览器平台的window不完全相同
- NodeJs全局对象上挂载许多属性
- NodeJs全局对象是global,根本作用是全局变量的宿主
全局变量
- __filename:返回正在执行脚本文件的绝对路径
- __dirname:返回正在执行脚本所在目录
- timer类函数:执行顺序与时间循环间的关系
- process:提供与当前进程互动的接口
- require:实现模块的加载
- module、exports:处理模块的导出
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19// 全局对象 // console.log(global); // 文件和 文件夹路径 // console.log(__filename); // console.log(__dirname); // 默认情况下 this 是空对象,和 global 是不一样的 console.log(this); console.log(this == global); // 我们可以理解为,在我们执行js 文件时,内部会帮 // 我们封装成下面立即调用的情况,会将全局对象,全局变量作为 // 参数传进来,所以我们无需引用直接调用 (function(){ console.log(this == global); })()
全局变量process
- 获取进程信息
- 执行线程操作
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49// 1. 资源: 内存、cpu // console.log(process.memoryUsage()); // console.log(process.cpuUsage()); // 2. 运行环境:运行目录、node环境、cpu架构、用户环境、系统平台 // console.log(process.cwd()); // console.log(process.version); // console.log(process.versions); // console.log(process.arch); // console.log(process.env.NODE_ENV); // console.log(process.env.PATH); // console.log(process.env.HOME); // USERPROFILE // console.log(process.platform); // 3. 运行状态:启动参数、PID、运行时间 // console.log(process.argv); // console.log(process.argv0); // console.log(process.pid); // console.log(process.uptime()); // 4. 事件 // process.on("beforeExit", (code) => { // console.log("before exit " + code); // }) // process.on("exit", (code) => { // console.log("exit" + code); // }) // console.log("代码执行完毕"); // 5. 标准输出 输入 错误 // console.log = function (data) { // process.stdout.write("---" + data + "n"); // } // console.log(11); // console.log(22); // 读取文件 // const fs = require('fs'); // fs.createReadStream('test.txt').pipe(process.stdout); // 读取 和写东西 // process.stdin.pipe(process.stdout);
path
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53const path = require("path"); /** * 返回路径的最后一部分,通常用于从路径中提取文件名 * 传入后缀字符串参数时,若结果包含后缀字符串,则返回从结果中删除扩展后的字符串 * 若最后结尾是路径分割符,则忽略 */ console.log(__filename); console.log(path.basename(__filename)); console.log(path.basename(__filename, 'h.js')); console.log(path.basename(__filename, '.css')); console.log(path.basename("a/b/c")); console.log(path.basename("a/b/c/", "c")); console.log("华丽分割线-------------------") // 返回文件路径名 console.log(path.dirname(__filename)); console.log("华丽的分割线----------------------") /** * 返回文件的扩展名 * path 路径中存在多个点,匹配最后一个点到结尾 */ console.log(path.extname(__filename)); console.log("华丽的分割线----------------------") // 解构路径 console.log(path.parse(__filename)); console.log("华丽的分割线----------------------") // 序列化路径 console.log(path.format(path.parse(__filename))); console.log("华丽分割线------------------------") // 是否为绝对路径 console.log(path.isAbsolute('./foo')); console.log(path.isAbsolute('/foo')); console.log("华丽分割线---------------------") // 拼接路径 console.log(path.join("a/b", 'c', 'a.html')); console.log(path.join("a/b", 'c', "../",'a.html')); console.log("华丽分割线---------------------") // 规范化路径 console.log(path.normalize("a//b/c")) console.log("华丽分割线---------------------") // 绝对路径 console.log(path.resolve("a.html")); console.log(path.resolve("/a.html"));
Buffer
JavaScript 语言自身只有字符串数据类型,没有二进制数据类型。
但在处理像TCP流或文件流时,必须使用到二进制数据。因此在 Node.js中,定义了一个 Buffer 类,该类用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。
Buffer 库为 Node.js 带来了一种存储原始数据的方法,可以让 Node.js 处理二进制数据,每当需要在 Node.js 中处理I/O操作中移动的数据时,就有可能使用 Buffer 库。
最后
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