node.js新手入门初学

新公司后端需要用到node.js做开发，由于本人在此之前实习亦或是在学校做的项目仅仅使用java所谓后端语言进行项目的开发，所以在入职之前先是自己学习node.js基础的知识，方便进公司后能快速上手工作内容。以下是本人在学习时候做的笔记内容，仅仅是基础知识的概括，并未深入研究以及使用。

• Node.js 是什么
  • JavaScript 运行时
  • 既不是语言，也不是框架，它是一个平台
• Node.js 中的 JavaScript
  • 没有 BOM、DOM
  • EcmaScript 基本的 JavaScript 语言部分
  • 在 Node 中为 JavaScript 提供了一些服务器级别的 API
    • 文件操作的能力
    • http 服务的能力

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Node.js特性

• 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，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。

• 非阻塞I/O：因为CPU的效率是远远高于I/O设备的执行效率的，如果让CPU去等待I/O的执行，将会极大地浪费时间，降低性能，比如在访问数据库或者读文件的时候，在传统的单线程处理机制中，在执行了访问数据库或文件代码之后，整个线程都将暂停下来（阻塞I/O），等待数据库或者文件系统返回结果才能执行后面的代码。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或文件的代码之后，将立即转而执行其他代码，把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：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，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。

• 优缺点：因为单线程，在处理大规模并发的任务中还是会显得力不从心的，比如在CPU密集型事务中就会遇到瓶颈，另外就是node.js是没有web容器的，代码直接没有根目录的说法，在一定程度上为程序员增加了代码量，但也提高了灵活性，为高级路由带来了极大的方便，在node.js中回调函数会有很深的层次，为代码的阅读多多少少造成了一定的障碍。善于处理异步事件（callback），处理同步事务中需要额外的负担。

• 适用范围：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）

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• 模块系统
  • 在 Node 中没有全局作用域的概念
  • 在 Node 中，只能通过 require 方法来加载执行多个 JavaScript 脚本文件
  • require 加载只能是执行其中的代码，文件与文件之间由于是模块作用域，所以不会有污染的问题
    • 模块完全是封闭的
    • 外部无法访问内部
    • 内部也无法访问外部

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• 核心模块
  • 核心模块是由 Node 提供的一个个的具名的模块，它们都有自己特殊的名称标识，例如
    • fs 文件操作模块 (filesystem)
    • http 网络服务构建模块
    • os 操作系统信息模块
    • path 路径处理模块
    • 。。。。
  • 所有核心模块在使用的时候都必须手动的先使用 require 方法来加载，然后才可以使用，例如：

• 简单引用Http模块示例启动服务器

//require表示引模块，引模块就是引用自己的一个特殊功能
var http = require("http");
//创建服务器，参数是一个回调函数，表示如果有请求进来，要做什么
var server = http.createServer(function(req,res){
     
    //req表示请求，request;  res表示响应，response
    //设置HTTP头部，状态码是200，文件类型是html，字符集是utf8
    res.writeHead(200,{
     "Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});
    res.end("hello,world!");
});

//运行服务器，监听3000端口（端口号可以任改）
server.listen(3000,function(){
     
	console.log('服务器启动成功！！！，请访问http://127.0.0.1:3000/ 来访问')
})

注意：在node.js中必须使用res.end()函数来返回，不然的话浏览器会认为服务器还没有结束本次的数据传输，而一直进入忙等状态，这点值得警醒。

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• 模块间的通信
  • require 方法有两个作用：
  1. 加载文件模块并执行里面的代码
  2. 拿到被加载文件模块导出的接口对象

• 在每个文件模块中都提供了一个对象：exports
  
  exports 默认是一个空对象
  
  你要做的就是把所有需要被外部访问的成员挂载到这个 exports 对象中
• b.js:

exports.foo = 'hello'

• a.js （要访问到b.js的变量foo）

var bExports = require('./b')

console.log(beExprots.foo)