Nodejs学习笔记（1）

简介

• Node是Ryan Dahl把V8引擎（用于Chrome浏览器的JS解释部分）搬到了服务器上，用于做服务器的软件；
• Node.js是一个专注于实现高性能Web服务器优化的专家，几经探索，几经挫折后，遇到V8而诞生的项目。
• Node.js是一个让JavaScript运行在服务器端的开发平台，它让JavaScript的触角伸到了服务器端，可以与PHP、JSP、Python、Ruby平起平坐。

** 但Node似乎有点不同：**

• Node.js不是一种独立的语言，与PHP、JSP、Python、Perl、Ruby的“既是语言，也是平台”不同，Node.js的使用JavaScript进行编程，运行在JavaScript引擎上（V8）。
• 与PHP、JSP等相比（PHP、JSP、.net都需要运行在服务器程序上，Apache、Naginx、Tomcat、IIS），Node.js跳过了Apache、Naginx、IIS等HTTP服务器，它自己不用建设在任何服务器软件之上。Node.js的许多设计理念与经典架构（LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP）有着很大的不同，可以提供强大的伸缩能力。Node.js没有web容器。
• Node.js自身哲学，是花最小的硬件成本，追求更高的并发，更高的处理性能。

特点

所谓的特点，就是Node.js是如何解决服务器高性能瓶颈问题的。

• 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，单线程的带来的好处，还有操作系统完全不再有线程创建、销毁的时间开销。
  坏处，就是一个用户造成了线程的崩溃，整个服务都崩溃了，其他人也崩溃了。

多线程与单线程对比

• 非阻塞I/O non-blocking I/O
  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。
  由于Node.js中采用了非阻塞型I/O机制，因此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。
  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，线程执行这个事件的回调函数。为了处理异步I/O，线程必须有事件循环，不断的检查有没有未处理的事件，依次予以处理。
  阻塞模式下，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计算操作，这个线程的CPU核心利用率永远是100%。所以，这是一种特别有哲理的解决方案：与其人多，但是好多人闲着；还不如一个人玩命，往死里干活儿。

• 事件驱动event-driven
  在Node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，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“事件环”机制。
  Node.js底层是C++（V8也是C++写的）。
  底层代码中，近半数都用于事件队列、回调函数队列的构建。

示意图

单线程，单线程的好处，减少了内存开销，操作系统的内存环境。
如果某一个事情，进入了，但是被I/O阻塞了，所以这个线程就阻塞了。
非阻塞I/O， 不会傻等I/O语句结束，而会执行后面的语句。
非阻塞就能解决问题了么？比如执行着小红的业务，执行过程中，小刚的I/O回调完成了，此时怎么办？？
事件机制，事件环，不管是新用户的请求，还是老用户的I/O完成，都将以事件方式加入事件环，等待调度。

说是三个特点，实际上是一个特点，离开谁都不行，都玩儿不转了。
Node.js很像抠门的餐厅老板，只聘请1个服务员，服务很多人。结果，比很多服务员效率还高。
Node.js中所有的I/O都是异步的，回调函数，套回调函数。

适合开发什么？

** Node.js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，就不适合Node开发。
• 当应用程序需要处理大量并发的I/O，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web socket配合，开发长连接的实时交互应用程序。
  比如：
  -用户表单收集
  -考试系统
  -聊天室
  -图文直播
  -提供JSON的API（为前台Angular使用）

Node环境注意事项

• Node.js没有根目录的概念，因为它根本没有任何的web容器！
  让node.js提供一个静态服务，都非常难！
  也就是说，node.js中，如果看见一个网址是：

127.0.0.1:3000/fang

别再去想，一定有一个文件夹，叫做fang了。可能/fang的物理文件，是同目录的test.html
URL和真实物理文件，是没有关系的。URL是通过了Node的顶层路由设计，呈递某一个静态文件的

HTTP模块

Node.js中，将很多的功能，划分为了一个个mudule(模块)；
这是因为，有一些程序需要使用fs功能（文件读取功能），有一些不用的，所以为了效率，你用啥，你就require啥；

//这个案例简单讲解http模块
//引用模块
var http = require("http");

//创建一个服务器，回调函数表示接收到请求之后做的事情
var server = http.createServer(function(req,res){
    //req参数表示请求，res表示响应
    console.log("服务器接收到了请求" + req.url);
    res.end();
});
//监听端口
server.listen(3000,"127.0.0.1");

Node和其他服务器访问流程区别

设置一个响应头：

res.writeHead(200,{"Content-Type":"text/plain;charset=UTF8"});

示意图

我们现在来看一下req里面能够使用的东西。
最关键的就是req.url属性，表示用户的请求URL地址。所有的路由设计，都是通过req.url来实现的。
我们比较关心的不是拿到URL，而是识别这个URL。
识别URL，用到两个新模块，第一个就是url模块，第二个就是querystring模块

字符串查询，用querystring处理：

querystring.parse('foo=bar&baz=qux&baz=quux&corge')
// returns
{ foo: 'bar', baz: ['qux', 'quux'], corge: '' }

// Suppose gbkDecodeURIComponent function already exists,
// it can decode `gbk` encoding string
querystring.parse('w=%D6%D0%CE%C4&foo=bar', null, null,
  { decodeURIComponent: gbkDecodeURIComponent })
// returns
{ w: '中文', foo: 'bar' }