一、Node.js简介

1.1 安装与运行

Node.js是一个基于Google V8引擎的、跨平台的JavaScript运行环境

node程序：

const { readFile } = require('fs');
readFile('./package.json', { encoding: 'utf-8' }, (err,data) => {
    if(err) {
        throw err;
    }
    console.log(data)
})
复制代码

该段代码的作用就是输出package.json文件内容。

1.2 版本管理

在同一个设备上如何切换Node.js版本

版本管理工具：

• n:一个npm 全局的开源包，是依赖npm 来全局安装、使用的
• fnm:快速简单，兼容性支持 .node-version 和.nvmrc文件
• nvm:独立的软件包，Node Version Manager

1.3 Node.js特点

异步I/O，单线程，跨平台

异步I/O

当Node.js执行I/O操作时，会在响应返回并恢复操作，而不是阻塞线程并浪费CPU循环等待。


单线程

Node.js保持了JavaScript在浏览器中单线程的特点

优点：

• 不用处处在意状态同步问题，不会发生死锁
• 没有线程上下文切换带来的性能开销 缺点：
• 无法利用多核CPU
• 错误会引起整个应用退出，健壮性不足
• 大量计算占用导致CPU，无法继续执行

以浏览器为例，浏览器是多进程，JS引擎单线程

• Brower进程：浏览器主进程，只有一个
• 插件进程：插件使用时才创建
• GPU进程：最多一个用于3D绘制
• 渲染进程：页面渲染、JS执行、事件处理 GUI渲染线程+JS引擎线程+V8+事件触发线程+定时器触发线程+异步请求线程

跨平台

兼容Windows和Linux平台，主要得益于在操作系统与Node上层模块系统之间构建了一层平台架构。

应用场景

Node.js在大部分领域都占用一席之地，尤其是I/O密集型的

1. Web应用： Express / Koa
2. 前端构建：Webpack
3. GUI 客户端软件：VSCode / 网易云音乐
4. 其他：实时通讯、爬虫、CLI等

二、模块化机制

1. 何为模块化？ 根据功能或业务将一个大程序拆分成互相依赖的小文件，再用简单的方式拼装起来
   
2. 为什么模块化？无模块化问题

• 所有script标签必须保证顺序正确，否则会依赖报错
• 全局变量存在命名冲突，占用内存无法被回收
• IIFE/namespace会导致代码可读性低等诸多问题

2.1 Common.JS规范

Node.js支持CommonJS模块规范，采用同步机制加载模块

加载方式：

1. 加载内置模块 require('fs')
2. 加载 相对|绝对 路径的文件模块
   

• require('/User/.../file.js')
• require('./file.js')

3. 加载npm 包 require('lodash')

npm 包查找原则：require('lodash')

1. 当前目录 node_modules
2. 如果没有，父级目录的ndoe_modules
3. 如果没有，沿着路径向上递归，直到根目录下node_modules
4. 找到之后会加载package.json.main指向的文件，如果没有package.json则依次查找Index.js、index.json、index.node

require.cache中缓存着加载过的模块，缓存的原因：同步加载

1. 文件模块查找耗时，如果每次require都需要重新遍历查找，性能会比较查；
2. 在实际开发中，模块可能包含副作用代码

2.2 其他模块化规范

• AMD是RequireJS在推广过程中规范化产出，异步加载，推崇依赖前置；
• CMD是SeaJS在推广过程中规范化产出，异步加载，推崇就近依赖；
• UMD规范兼容AMD和CommonJS模式
• ES Modules(ESM),语言层面的模块化规范，与环境无关，可借助babel编译

2.3 ES Modules(ESM)

ESM是在ES6语言层面提出的一种模块化标准；

ESM中主要有import、export两个关键词，不能console.log打印两个关键字。

2.5 CommonJS VS ESM

• CommonJS模块输出的是一个值的拷贝；ESM模块输出的是值的引用
• CommonJS模块是运行时加载；ESM模块是编译时输出（提前加载）

可以混用，但是不建议（import commonjs || imprt 中的require）

2.6 常用模块介绍

三、包管理

3.1 npm介绍

NPM 是Node.js中的包管理，提供了安装、删除等其它命令来管理包

3.2 私有npm

• 镜像公司内部私有npm
• 镜像公司设置npm config set registry=bnpm.byted.org

3.4 其他

• 并行安装
• 扁平管理
• 锁文件（lockfile）
• 缓存优化

• npm | yarn => lock/扁平/缓存
• pnpm => monorepo/硬、符号链接/安全性高...

四、异步编程

4.1 Callback

4.2 Promise

Promise是具有四个状态的有限状态机，其中三个核心为Pending（挂起），Fulfilled（完成）、Rejected（拒绝），以及还有一个未开始状态。

使用Promise,实现读取package.json中main字段对应的文件内容。

Promise解决了回调地狱的问题。

4.3 Event

发布订阅模式，Node.js内置events模块，比如HTTP server on('request')事件监听

五、Web应用开发

5.1 HTTP模块

搭建一个最简单的HTTP服务？Node.js内置HTTP模块

const http = require('http');
http.createServer((req,res)=>{
    res.end('Hello World\n');
}).listen(3000,()=>{
    console.log('App running at http://127.0.0.1:3000/')
})
复制代码

5.2 Koa介绍

Koa —— 基于Node.js平台的下一代Web开发框架

Koa它不仅仅提供了一个轻量优雅的函数库，使得编写Web应用变得得心应手，不在内核方法中绑定任何中间件

const app = new Koa();
app.use(async ctx => {
    ctx.body = 'Hello World';
});
app.listen(3000,() =>{
    console.log('App start at http://localost:3000 ...');
})
复制代码

5.3 Koa中间件

Koa应用程序是一个包含一组中间件函数的对象，它是按照洋葱模型组织和执行的

5.4 基于Koa的前端框架

开源：ThinkJS / Egg ...

内部：Turbo、Era、Gulu ...

它们做了什么？

• Koa对象 response / request / context / application 等扩展
• Koa常见中间库
• 公司内部服务支持
• 进程管理
• 脚手架
• ...

七、线上部署

7.1 利用多核CPU

7.2 进程守护

Node.js进程管理工具：

• 多进程
• 自动重启
• 负载均衡
• 日志查看
• 性能监控
• ...

7.3 复杂计算

总结

最后

⚽本文介绍的Node.js入门知识~

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