《Node.js：来一打C++扩展》来了,秒变全端高手！

成为全端高手不得不读的一本书

涵盖Chrome V8 开发、libuv 开发

Node.js 的原生 C++ 扩展开发知识，一本顶三本

Node.js 不是第一个将JavaScript 带入服务端领域的技术，然而它却成为史上最热门、最有影响力的工具之一。究其原因，其一，在于Node.js 适逢后端高并发潮流，巧妙结合Reactor 模型和JavaScript 所擅长的回调风格，大大降低了开发高并发服务器应用的成本；

其二，在于恰逢浏览器大战，前端技术突飞猛进，急需一套适合JavaScript 和前端工程师的生态和工具链，Node.js 刚好成为前端JavaScript 最易上手掌握的命令行环境。在Node.js 发展得如此火热之际，Node.js 的开发体验在不断提升，上手门槛也在不断降低。

然而，如果大家真正想突破自己并成为个中高手，无论是后端程序员希望在服务端及架构方面有所建树，还是前端程序员想跨越边界，都应该去了解Node.js 的底层机制，去学习写一些Node.js 的扩展。从Node.js 的内在机制，我们可以学到更多有关计算机体系的知识，如内存管理、多线程编程等，真正向一个架构师、一个大牛迈进。

想要成为node.js技术专家？这本书这得你拥有，大咖推荐哦！

为什么值得推荐

目前市面上的图书多停留在对Node.js入门知识的讲解，如果想进一步提升功力，你会发现无书可觅，无秘籍可得！现在，《Node.js：来一打C++扩展》来了，正好可以满足你的刚需——学习完本书，你可以毫无压力地秒变全端高手！打通任督二脉，笑傲江湖！

本书在深度上远远超过了目前市面上的Node书籍。全书自始至终围绕一个主题展开：从介绍 Node.js 的包和模块规范开始，深入解析（包括但不限于剖析 Node.js 自身的源码） Node.js 的模块是如何在运行时被引入的，尤其是如何引入 C++ 模块的；接下来详细讲解了在什么时候、为何要编写 C++ 模块；借此契机，深入介绍了 Node.js 的基石 Chrome V8 和 libuv，以及异步非阻塞的原理——不仅如此，本书更教你如何在底层去驾驭它们。所以，本书以 Node.js 的 C++ 扩展为中心，衍生出对Node.js 底层风光的层层剖析，最后再回归到如何编写 Node.js 的 C++ 扩展，一气呵成。读来酣畅淋漓，痛快不已！

读完本书后，你甚至能为 Node.js 自身的添砖加瓦做出非凡贡献。

作者简介

朱凯迪，花名“死月”，国内早期 Node.js 开发者之一，现为Node.js Collaborator（核心贡献者）之一。擅造轮子，包括Node.js的C 扩展。

大咖推荐

本书包含了所有你需要了解的有关Node.js C++ 代码是如何运行和交互的知识，解释了一些你不需要知道V8 的内部机制就能理解的必要概念，并介绍了libuv 以及其他一些内容的方方面面。本书还展示了Node.js 的内置模块是如何使用V8 的API 进行构建并可在JavaScript 层面使用的——并且你也能用这种方法从头开始创建相同类型的模块。

读完本书，你将学到如何写出产品级质量的、面向未来的Node.js C++ 扩展。感兴趣的话，你甚至可以对Node.js 自身进行修改！

——安娜·亨宁森（Anna Henningsen, addaleax），Node.js 技术指导委员会成员（Node.js TSC）

C++ 扩展其实是从外在，用C++ 的角度去观察Node.js 内在的形式。因为Node.js 整个系统自身几乎就是构建在C/C++ 之上的，所以C++ 扩展只是在Node.js 内部被称为内置模块（built-in module），在第三方角度（user-land）则被称为Addon，它们在本质上其实没有区别。死月凭借他在C/C++ 方面的深厚积累，选择从C++ 扩展作为突破口，带大家领略Node.js 底层的风光。在本书中，你能看到真正发挥巨大价值的V8、libuv 亦是精彩纷呈。

死月将C++ 扩展写得这么透彻，我是服的。

——田永强（朴灵），高级Node.js 技术专家，《深入浅出Node.js》作者

我至今仍然清晰记得，自己手写的第一个Node.js C++ 扩展模块在Node.js 0.6.9 跑通的那种愉悦感。随着应用升级到Node.js 0.8，依赖的C++ 扩展模块无法安装编译成功，最后发现是V8 的API 变化导致不兼容，从此我对C++ 扩展模块产生了抗拒心理。如今看到《Node.js：来一打C++扩展》从实现原理到V8基础概念的一系列介绍，让我重新对C++扩展模块产生了兴趣。参考本书中的实战例子，并在NAN 的辅助下，编写一个跨Node.js 版本的C++ 扩展已经不是什么困难的事情了。通过最后一章，读者可以了解到Node.js 官方的N-API 计划，让C++ 扩展不仅仅能跨版本复用，还能跨操作系统（平台）复用。

——袁锋（fengmk2），Node.js 技术专家

本书写给谁看

在阅读本书前，希望你对Node.js 比较熟悉，并且对于C++ 这门语言至少要有一个初步的认识。当然，如果你的C++ 基础并不是很好的话，也不要怕，可以多读几遍本节最后的一段话。

本书不仅仅讲实践，还花了不少篇幅来讲解它的前驱知识，如Chrome V8 引擎开发的一些基本概念，如句柄、句柄作用域等，以及各种API 的初步介绍。另外，书中还介绍了libuv 层面的内容，尤其是在异步方面，像libuv 中的线程、同步原语，以及如何在Node.js 的主时间循环中与你自身写的线程进行跨线程通信等。这么一算，Chrome V8、libuv，加上Node.js 的C++ 扩展开发，你相当于一下子买了3 本书，是不是觉得很超值？也就是说，你阅读本书的目的不一定是想要开发Node.js 的C++ 扩展；如果你想学习Chrome V8，或者想学习libuv，也可以参考本书。

目录

1 Node.js 的 C++ 扩展前驱知识储备 1
 1.1 Node.js 的模块机制 2
 1.1.1 CommonJS 的模块规范 2
 1.1.2 Node.js 的模块 4
 1.1.3 小结 9
 1.1.4 参考资料 9
 1.2 Node.js 的包机制 9
 1.2.1 CommonJS 的包规范 9
 1.2.2 Node.js / NPM 下的包 13
 1.2.3 NPM 与 CNPM 16
 1.2.4 小结 19
 1.2.5 参考资料 19
 1.3 Node.js 依赖简介 20
 1.3.1 Chrome V8 20
 1.3.2 libuv 25
 1.3.3 其他依赖 28
 1.3.4 小结 30
 1.3.5 参考资料 30
 1.4 C++ 扩展开发的准备工作 31
 1.4.1 编辑器 / IDE 31
 1.4.2 node-gyp 36
 1.4.3 其他构建工具 54
 1.4.4 小结 56
 1.4.5 参考资料 56
 2 C++ 模块原理简析 57
 2.1 为什么要写 C++ 模块 57
 2.1.1 C++ 比 JavaScript 解释器高效 57
 2.1.2 已有的 C++ 轮子 72
 2.1.3 小结 77
 2.1.4 参考资料 77
 2.2 什么是 C++ 扩展 78
 2.2.1 C++ 模块本质 78
 2.2.2 Node.js 模块加载原理 80
 2.2.3 小结 102
 2.2.4 参考资料 103
 3 Chrome V8 基础 104
 3.1 Node.js 与 Chrome V8 104
 3.2 基本概念 105
 3.2.1 内存机制 105
 3.2.2 隔离实例（Isolate） 108
 3.2.3 上下文（Context） 109
 3.2.4 脚本（Script） 110
 3.2.5 小结 110
 3.2.6 参考资料 111
 3.3 句柄（Handle） 111
 3.3.1 本地句柄（Local） 112
 3.3.2 持久句柄（Persistent） 115
 3.3.3 永生句柄（Eternal） 119
 3.3.4 待实本地句柄（Maybe Local） 119
 3.3.5 小结 121
 3.3.6 参考资料 121
 3.4 句柄作用域 121
 3.4.1 一般句柄作用域（Handle Scope） 122
 3.4.2 可逃句柄作用域（Escapable Handle Scope） 125
 3.4.3 小结 129
 3.4.4 参考资料 129
 3.5 上下文（Context） 129
 3.6 模板（Template） 133
 3.6.1 函数模板（Function Template） 133
 3.6.2 对象模板（Object Template） 138
 3.6.3 对象模板的访问器（Accessor）与拦截器（Interceptor） 144
 3.6.4 对象模板的内置字段（Internal Field） 175
 3.6.5 函数模板的继承（Inherit） 183
 3.6.6 小结 188
 3.6.7 参考资料 189
 3.7 常用数据类型 189
 3.7.1 基值（Value） 189
 3.7.2 字符串（String） 194
 3.7.3 数值类型 196
 3.7.4 布尔类型（Boolean） 196
 3.7.5 对象（Object） 196
 3.7.6 函数（Function） 200
 3.7.7 数组（Array） 202
 3.7.8 JSON 解析器 203
 3.7.9 函数回调信息（Function Callback Info） 203
 3.7.10 函数返回值（Return Value） 204
 3.7.11 隔离实例（Isolate） 204
 3.7.12 小结 205
 3.7.13 参考资料 206
 3.8 异常机制 206
 3.8.1 try-catch 206
 3.8.2 抛出异常 209
 3.8.3 异常生成类（Exception） 211
 3.8.4 小结 211
 3.8.5 参考资料 211
 4 C++ 扩展实战初探 212
 4.1 binding.gyp 212
 4.1.1 惊鸿一瞥 213
 4.1.2 binding.gyp 基础结构 213
 4.1.3 GYP 文件 214
 4.1.4 常用字段 221
 4.1.5 小结 228
 4.1.6 参考资料 228
 4.2 牛刀小试 229
 4.2.1 又是 Hello World 229
 4.2.2 函数参数 232
 4.2.3 回调函数 234
 4.2.4 函数返回 238
 4.2.5 小结 239
 4.2.6 参考资料 240
 4.3 循序渐进 240
 4.3.1 C++ 与 JavaScript 类封装 240
 4.3.2 实例化 C++ 类封装对象的函数 250
 4.3.3 将 C++ 类封装对象传来传去 253
 4.3.4 进程退出钩子 255
 4.3.5 小结 259
 4.3.6 参考资料 259
 5 Node.js 原生抽象——NAN 260
 5.1 Node.js 原生模块开发方式的变迁 260
 5.1.1 以不变应万变 260
 5.1.2 时代在召唤 261
 5.1.3 小结 267
 5.1.4 参考资料 267
 5.2 基础开发 267
 5.2.1 什么是 NAN 267
 5.2.2 安装和配置 269
 5.2.3 先睹为快——搭上NAN 的快车 270
 5.2.4 基础帮助函数和宏 276
 5.2.5 忽略 node_modules 279
 5.2.6 小结 279
 5.2.7 参考资料 280
 5.3 JavaScript 函数 280
 5.3.1 函数参数类型 280
 5.3.2 函数声明 282
 5.3.3 函数设置 288
 5.3.4 小结 296
 5.3.5 参考资料 296
 5.4 常用帮助类与函数 296
 5.4.1 句柄相关 296
 5.4.2 创建数据对象 298
 5.4.3 与数据对象“玩耍” 300
 5.4.4 封装一个类 314
 5.4.5 异常处理 315
 5.4.6 小结 315
 5.4.7 参考资料 316
 5.5 NAN 中的异步机制 316
 5.5.1 Nan::AsyncQueueWorker 316
 5.5.2 Nan::Callback 317
 5.5.3 Nan::AsyncWorker 317
 5.5.4 Nan::AsyncProgressWorker 323
 5.5.5 小结 327
 5.5.6 参考资料 327
 6 异步之旅——libuv 328
 6.1 基础概念 329
 6.1.1 事件循环 330
 6.1.2 句柄（Handle）与请求（Request） 333
 6.1.3 尝尝甜头 335
 6.1.4 小结 340
 6.1.5 参考资料 340
 6.2 libuv 的跨线程编程基础 341
 6.2.1 libuv 的线程 342
 6.2.2 同步原语（Synchronization Primitive） 347
 6.2.3 工作队列 355
 6.2.4 小结 356
 6.2.5 参考资料 357
 6.3 跨线程通信 357
 6.3.1 uv_async_t 句柄 357
 6.3.2 Watchdog 半成品实战解析 358
 6.3.3 Watchdog 试运行 367
 6.3.4 小结 368
 6.3.5 参考资料 369
 7 实战——文件监视器 370
 7.1 准备工作 370
 7.1.1 功能规划 370
 7.1.2 文件系统监听库——efsw 373
 7.1.3 小结 376
 7.1.4 参考资料 376
 7.2 核心设计 376
 7.2.1 API 设计 377
 7.2.2 EFSWCore 的血肉之躯 377
 7.2.3 EFSWCore 的灵魂 381
 7.2.4 小结 385
 7.3 编写JavaScript 类 386
 7.3.1 类的设计 386
 7.3.2 核心逻辑 388
 7.3.3 简单容错 391
 7.3.4 小结 393
 7.4 进一步完善 393
 7.4.1 C++ 代码的完善 393
 7.4.2 JavaScript 代码的完善 398
 7.4.3 小结 400
 8 实战——现有包剖析 401
 8.1 字符串哈希模块——Bling Hashes 401
 8.1.1 文件设定 402
 8.1.2 C++ 源码剖析 403
 8.1.3 JavaScript 源码剖析 408
 8.1.4 小结 409
 8.1.5 参考资料 410
 8.2 类 Proxy 包——Auto Object 410
 8.2.1 Proxy 410
 8.2.2 Auto Object 使用范例 412
 8.2.3 代码剖析 415
 8.2.4 小结 424
 8.2.5 参考资料 424
 9 N-API——下一代 Node.js C++ 扩展开发方式 425
 9.1 浅尝辄止 426
 9.1.1 实现一个 Echo 函数 426
 9.1.2 尝试运行 N-API 扩展 430
 9.1.3 向下兼容 431
 9.1.4 N-API Package——C++ 封装 433
 9.1.5 小结 433
 9.1.6 参考资料 433
 9.2 基本数据类型与错误处理 433
 9.2.1 基本数据类型 433
 9.2.2 与作用域及生命周期相关的数据类型 435
 9.2.3 回调数据类型 438
 9.2.4 错误处理 439
 9.2.5 模块注册 441
 9.2.6 小结 442
 9.2.7 参考资料 442
 9.3 对象与函数 442
 9.3.1 对象 442
 9.3.2 函数 448
 9.3.3 类的封装 453
 9.3.4 小结 455
 9.3.5 参考资料 455