1. Node 基础
1.1. Node 的组件构成
libuv/libuv : Cross-platform asynchronous I/O .
Node 的结构与 Chrome 相似，都是基于事件驱动的异步架构。 Node 通过事件驱动来服务 I/O 。
1.2. Node 的特点
1.2.1. 异步 I/O
在 Node 中，我们可以从语言层面很自然的进行并行 I/O 操作， 每个调用之间无须等待之前的 I/O 调用结束。
1.2.2. 事件与回调函数
Node 配合异步 I/O ， 将事件点暴露给业务逻辑。 事件的编程方式具有轻量级、松耦合、只关注事务点等优势， Node 利用回调函数接受异步调用返回的数据。 但是代码的编写顺序和执行顺序并无关系，因此在流程控制方面需要划分业务和提炼事件。
1.2.3. 单线程
单线程自身的弱点有：
- 无法充分利用硬件资源
- 大量计算占用 CPU 导致无法继续调用异步 I/O
- 无错误处理时，会引起整个应用退出
Node 使用 child_process 模块， 将计算分发到个个子进程，再通过进程之间的事件消息来传递结果。
1.2.4. 跨平台
1.3. Node 的应用场景
1.3.1. I/O 密集型 或者 DIRT (data-intensive real-time)
I/O 密集的优势主要在于 Node 利用事件循环的处理能力。
1.3.2. CPU 密集型
比较计算运行时间和 I/O 的耗时，适当调整和分解大型运算任务为多个小任务，不阻塞 I/O 调用。
1.3.3. 分布式应用
Node 高效利用并行 I/O 可以来查询分布式数据库。
2. 模块机制
2.1. Node 规范
2.2. Node 的模块实现
2.3. 包与 NPM
2.3.1. 包结构
符合 CommonJS 规范的包目录：
- package.json: 包描述文件
- bin: 存放可执行二进制文件
- lib: 存放 JavaScript 代码的目录
- doc: 存放文档
- test: 存放单元测试用例的代码
2.3.2. 包描述文件与 NPM
包描述文件字段：
- name: 包名
- description: 包简介
- version: 版本号
- keywords: 关键词数组
- maintainers: 包维护者
- contributors: 贡献者
- bugs: 提交 bug 地址
- licenses: 许可证
- repositories: 托管源代码位置
- dependencies: 当前包所需要依赖的包
- homepage: 包的网站
- os: 操作系统
- cpu: CPU 支持
- engine: JavaScript 引擎
- builtin: 是否是内建在底层系统的标准组件
- directories: 包目录说明
- implements: 实现规范
- scripts: 脚本
NPM 字段：
- author: 包作者
- bin: 命令行工具
- main: 模块引入入口
- devDependencies: 开发时需要依赖的包
3. 异步 I/O
Node 的基调是异步 I/O 、事件驱动和单线程。
3.1. 为什么使用异步 I/O
Node 利用单线程，远离多线程死锁、状态同步等问题；利用异步 I/O ，让单线程远离阻塞，以更好地使用 CPU 。
3.1.3. Node 的异步 I/O 实现
事件循环、观察者、请求对象和 I/O 线程池共同构成了 Node 异步 I/O 模型。
Node 中的观察者：
4. 异步编程
4.1. 函数式编程
4.1.4. 高阶函数
高阶函数遵循一个明确的定义：
- 它是一等公民。
- 以一个函数作为参数。
- 以一个函数作为返回结果。
高阶函数形成了一种后续传递风格的程序编写，将函数的业务重点从返回值转移到了回调函数中。
4.1.5. 偏函数与 Curry 化
使用 Curry 化有利于创建更流畅的接口，同时使得代码阅读起来越来越像它行为的描述。
4.2. 异步编程的优势与难点
4.2.1. 优势
Node 带来的最大特性莫过于基于事件驱动的非阻塞 I/O 模型。 Node 为了解决编程模型中阻塞 I/O 的性能问题，采用了单线程模型， 对于 CPU 密集型程序建议将大量的计算分解为诸多小量计算，对 CPU 的耗用不要超过 10 ms， 可以使用 setImmediate() 调度。
4.2.2. 难点
- 异常处理
- 函数嵌套过深
- 阻塞代码
- 多线程编程
4.3. 异步编程解决方案
4.3.1. 事件发布/订阅模式
事件发布/订阅模式可以实现一个事件与多个回调函数的关联，这些回调函数又称为事件侦听器。侦听器可以很灵活的添加和删除，使得事件和具体处理逻辑之间可以很轻松的关联和解耦。
事件发布/订阅模式自身并无同步和异步调用问题，但在 Node 中， emit() 调用多半是伴随事件循环而异步触发的，所以我们说事件发布/订阅广泛应用于异步编程。
Node 对事件发布/订阅的机制做了一些额外的处理：
- 如果对一个事件添加了超过 10 个侦听器，将会得到一条警告。
- 如果运行期间的错误触发了 error 事件， EventEmitter 会检查是否有对 error 事件添加过侦听器。如果添加了，这个错误交由该侦听器处理，否则这个错误将会作为异常抛出，如果外部没有捕获这个异常，将会引起线程退出。
当一个事件被触发，所有和它相关的侦听器将被同步调用，侦听器中返回的数据会被忽视和丢弃。此外侦听器中的 this 被特意的指向与它相关的事件对象，所以需要特别留意使用箭头函数的情景。
如果需要异步调用侦听器，可以使用 setImmediate() 或者 process.nextTick():
const myEmitter = new MyEmitter();
myEmitter.on('event', (a, b) => {
setImmediate(() => {
console.log('this happens asynchronously');
});
});
myEmitter.emit('event', 'a', 'b');
4.3.2. Promise/Deferred 模式
事件方式的缺点是即使是分支流程，也需要为每一个分支设置事件发布/订阅，并且侦听器是同步执行。那么是否有一种先执行异步调用，延迟传递处理的方式呢？
4.3.2.1. Promises/A 规范
Promises/A 提议对单个异步操作做出如下抽象定义：
- Promise 操作只会处在 3 种状态的一种：未完成态、完成态和失败态。
- Promise 的状态只会出现从未完成态向完成态或失败态转化，不能逆反。完成态和失败态不能互相转化。
- Pormise 的状态一旦转化，将不能被更改。
一个 Promise 对象只要具备 then() 方法即可。
- 接受完成态、错误态的回调方法。
- 可选地支持 progress 事件回调作为第三个方法。
- then() 方法只接受 function 对象。
- then() 方法继续返回 Promise 对象，以实现链式调用。
从事件发布/订阅的角度出发，可粗略的认为 then() 方法是将回调函数（侦听器）存放起来。那么触发事件的任务是由 Deferred 对象实现。但是 Deferred 对象会保持状态不变，再对 Promise 对象添加回调函数，也会立即得到结果，而事件的特点是，你错过了它，再去监听是得不到结果的。
4.3.2.2. 事件发布/订阅模式和 Promises/Deferred 模式的区别
// Promises 和 事件发布/订阅的区别
const EventsEmitter = require('events');
const emitter = new EventsEmitter();
const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
console.log("promise");
resolve();
});
emitter.emit("done", "emit_ignore") // 触发事件，但是没有事件被订阅
emitter.on("done", (data) => {
console.log(data + " done");
promise.then(function() { // 进入微指令队列（mirco），延迟执行。
console.log("then in done");
});
});
emitter.emit("done", "emit") // 触发事件，事件被订阅，事件侦听器立即执行（同步）
console.log("This is script.")
promise.then(function() { // 进入微指令队列（mirco），延迟执行。
console.log("then");
});
上面程序的结果如下：
promise
emit done
This is script.
then in done
then
4.3.3. 流程控制库
- 尾触发与 Next
- Async