什么是Node.js
Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的开源的 JavaScript 运行环境。 Node.js 使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效。
Node.js特点
非阻塞异步io
对于 Node.js 中采用了非阻塞型I/O机制，可能有点难理解，下面笔者举个简单例子你可能就很快明白了。
例如，当在访问数据库取得数据的时候，需要一段时间。在传统的单线程处理机制中，在执行了访问数据库代码之后，整个线程都将暂停下来，等待数据库返回结果，才能执行后面的代码。也就是说，I/O阻塞了代码的执行，极大地降低了程序的执行效率。
但是当 Node.js 在执行了访问数据库的代码之后，将立即转而执行其后面的代码，把数据库返回结果的处理代码放在回调函数中，从而提高了程序的执行效率。这就是非阻塞异步io。
这里我们拿的是链接数据库的例子，io操作还有很多，比如文件的读取等等，都是一样的原理。
非阻塞异步io的核心就是当某个I/O执行完毕时，将以事件的形式通知执行I/O操作的线程，线程再来执行这个事件的回调函数。
那什么是阻塞模式呢？在阻塞模式下下，一个线程只能处理一项任务，要想提高吞吐量必须通过多线程。而非阻塞模式下，一个线程永远在执行操作。
单线程
在 Java、PHP 或者 .net 等服务器端语言中，会为每一个客户端连接创建一个新的线程。而每个线程需要耗费大约2MB内存。也就是说，理论上，一个8GB内存的服务器可以同时连接的最大用户数为4000个左右。要让Web应用程序支持更多的用户，就需要增加服务器的数量，而 Web 应用程序的硬件成本当然就上升了。
Node.js不为每个客户连接创建一个新的线程，而仅仅使用一个线程。当有用户连接了，就触发一个内部事件，通过非阻塞I/O、事件驱动机制，让 Node.js 程序宏观上也是并行的。使用 Node.js ，一个8GB内存的服务器，可以同时处理超过4万用户的连接。
另外，单线程带来的好处，操作系统完全不再有线程创建、销毁的时间开销。但是单线程也有很多弊端，后面笔者也会讲到。
事件驱动
在 Node.js 中，客户端请求建立连接，提交数据等行为，会触发相应的事件。在 Node.js 中，在一个时刻，只能执行一个事件回调函数，但是在执行一个事件回调函数的中途，又有其他事件产生，可以转而处理其他事件（比如，又有新用户连接了），然后返回继续执行原事件的回调函数，这种处理机制，称为“事件循环”机制。这个事件循环机制类似js中的事件循环，只不过有些许差别。
Node.js事件循环图
注意：每个框将被称为事件循环的“阶段”。 每个阶段都有一个要执行的回调FIFO队列。虽然每个阶段都以其自己的方式特殊，但通常情况下，当事件循环进入给定阶段时，它将执行特定于该阶段的任何操作，然后在该阶段的队列中执行回调，直到队列耗尽或最大回调数量为止已执行。当队列耗尽或达到回调限制时，事件循环将移至下一阶段，依此类推。
跨平台
起初，Node 只能在 Linux 平台上运行。后来随着 Node的发展，微软注意到了它的存在，并投入了一个团队帮助 Node 实现 Windows 平台的兼容，在v0.6.0版本发布时，Node 已经能够直接在 Window 平台运行了。 Node 是基于libuv实现跨平台的。
Node.js的弊端
前面我们分析了Node.js的特点，正是因为有了这些特点，才会导致Node.js会有些弊端。
下面笔者列举的都是单线程导致的弊端。
无法利用多核CPU优势
解决方案
- 一些管理工具比如
pm2，forever等都可以实现创建多进程解决多核 CUP 的利用率问题。 - 在v0.8版本之前，实现多进程可以使用
child_process - 在v0.8版本之后，可以使用
cluster模块，通过主从模式，创建多个工作进程解决多核CPU的利用率问题。
错误会引起整个应用退出
解决方案
Nnigx反向代理，负载均衡，开多个进程，绑定多个端口；- 一些管理工具比如
pm2，forever等都可以实现进程监控，错误自动重启等 - 开多个进程监听同一个端口，使用
Node提供的cluster模块； - 未出现
cluster之前，也可以使用child_process,创建多子线程监听一个端口。
大量计算占用CPU导致无法执行事件循环，导致阻塞
解决方案
- 可以把大量的密集计算像上面一样拆分成多个子线程计算
- 但是如果不允许拆分，想计算100万的大数据，在一个单线程中，Node确实显得无能为力，这本身就是V8内存限制的弊端。
Node.js的应用场景
Node.js目前主要的应用场景有两个
- 用来构建服务端应用。也就是我们的后端服务，类似
java、php - 创建前端工程化工具。比如
webpack、vue-cli、create-react-app
Node.js适合开发什么样的后端服务
前面说了Node.js可以用来构建服务端应用，那到底适合用来开发什么样的应用程序呢？
善于I/O，不善于计算。因为Node.js最擅长的就是任务调度，如果你的业务有很多的 CPU 计算，实际上也相当于这个计算阻塞了这个单线程，就不太适合Node开发。
当应用程序需要处理大量并发，而在向客户端发出响应之前，应用程序内部并不需要进行非常复杂的处理的时候，Node.js非常适合。Node.js也非常适合与websocket配合，开发长连接的实时交互应用程序。
总结就是适合需要处理大量并发的输入输出时，并且再向服务端发送请求后，等待返回结果的这段时间内，不需要处理非常复杂的逻辑。
比如：
- 聊天服务器；同一时刻可能存在大量并发连接，而服务器端本身不存在非常复杂的处理。
- 电商类服务器：秒杀、抢购、准点开卖等场景。
扩展
为什么浏览器和node都能执行js
因为浏览器和node都内置了javascript v8 engine。它能将js代码编译为计算机能识别的机器码。
运行在浏览器和Node.js上的js有什么区别？
- 运行在浏览器的
js能访问DOM、BOM等浏览器特有API，运行在Node.js中是没法访问的。 - 运行在浏览器的
js功能十分受限，受浏览器限制。运行在Node.js的js功能就很强大了，能实现本地文件读写，HTTP网络请求及响应，socket监听请求等。
- 全局变量不一样，
node中是global，浏览器是window。并且使用var定义的变量挂载地不一样。在node中不会挂载到global上，在浏览器会挂载到window上。
// node
var name = 'randy'
console.log(global.name) //undefined
// 浏览器
var name = 'randy'
console.log(window.name) //randy系列文章
Node.js入门之process模块、child_process模块、cluster模块
后记
感谢小伙伴们的耐心观看，本文为笔者个人学习笔记，如有谬误，还请告知，万分感谢！如果本文对你有所帮助，还请点个关注点个赞~，您的支持是笔者不断更新的动力！
