1、單線程
在Java、PHP或者.net等服務器端語言中,會為每一個客戶端連接創建一個新的線程。而每個線程需要耗費大約2MB內存。也就是說,理論上,一個8GB內存的服務器可以同時連接的最大用戶數為4000個左右。要讓Web應用程序支持更多的用戶,就需要增加服務器的數量,而Web應用程序的硬件成本當然就上升了。
Node.js不為每個客戶連接創建一個新的線程,而僅僅使用一個線程。當有用戶連接了,就觸發一個內部事件,通過非阻塞I/O、事件驅動機制,讓Node.js程序宏觀上也是並行的。使用Node.js,一個8GB內存的服務器,可以同時處理超過4萬用戶的連接。
另外,單線程帶來的好處,操作系統完全不再有線程創建、銷毀的時間開銷。
壞處,就是一個用戶造成了線程的崩潰,整個服務都崩潰了,其他人也崩潰了。
2、非阻塞I/O
例如,當在訪問數據庫取得數據的時候,需要一段時間。在傳統的單線程處理機制中,在執行了訪問數據庫代碼之后,整個線程都將暫停下來,等待數據庫返回結果,才能執行后面的代碼。也就是說,I/O阻塞了代碼的執行,極大地降低了程序的執行效率。
由於Node.js中采用了非阻塞型I/O機制,因此在執行了訪問數據庫的代碼之后,將立即轉而執行其后面的代碼,把數據庫返回結果的處理代碼放在回調函數中,從而提高了程序的執行效率。
當某個I/O執行完畢時,將以事件的形式通知執行I/O操作的線程,線程執行這個事件的回調函數。為了處理異步I/O,線程必須有事件循環,不斷的檢查有沒有未處理的事件,依次予以處理。
阻塞模式下,一個線程只能處理一項任務,要想提高吞吐量必須通過多線程。而非阻塞模式下,一個線程永遠在執行計算操作,這個線程的CPU核心利用率永遠是100%。所以,這是一種特別有哲理的解決方案:與其人多,但是好多人閑着;還不如一個人玩命,往死里干活兒。
3、事件驅動 event-driven
在Node中,客戶端請求建立連接,提交數據等行為,會觸發相應的事件。在Node中,在一個時刻,只能執行一個事件回調函數,但是在執行一個事件回調函數的中途,可以轉而處理其他事件(比如,又有新用戶連接了),然后返回繼續執行原事件的回調函數,這種處理機制,稱為“事件環”機制。
Node.js底層是C++(V8也是C++寫的)。底層代碼中,近半數都用於事件隊列、回調函數隊列的構建。用事件驅動來完成服務器的任務調度,這是鬼才才能想到的。針尖上的舞蹈,用一個線程,擔負起了處理非常多的任務的使命。
單線程,單線程的好處,減少了內存開銷,操作系統的內存換頁。 如果某一個事情,進入了,但是被I/O阻塞了,所以這個線程就阻塞了。 非阻塞I/O, 不會傻等I/O語句結束,而會執行后面的語句。 非阻塞就能解決問題了么?比如執行着小紅的業務,執行過程中,小剛的I/O回調完成了,此時怎么辦?? 事件機制,事件環,不管是新用戶的請求,還是老用戶的I/O完成,都將以事件方式加入事件環,等待調度。 |
說是三個特點,實際上是一個特點,離開誰都不行,都玩兒不轉了。
Node.js很像摳門的餐廳老板,只聘請1個服務員,服務很多人。結果,比很多服務員效率還高。
Node.js中所有的I/O都是異步的,回調函數,套回調函數。
Node.js 適合開發什么?
Node.js適合用來開發什么樣的應用程序呢?
善於I/O,不善於計算。因為Node.js最擅長的就是任務調度,如果你的業務有很多的CPU計算,實際上也相當於這個計算阻塞了這個單線程,就不適合Node開發。
當應用程序需要處理大量並發的I/O,而在向客戶端發出響應之前,應用程序內部並不需要進行非常復雜的處理的時候,Node.js非常適合。Node.js也非常適合與web socket配合,開發長連接的實時交互應用程序。
比如:
● 用戶表單收集
● 考試系統
● 聊天室
● 圖文直播
● 提供JSON的API(為前台Angular使用)
Node.js 與 PHP、JSP的不同
● Node.js不是一種獨立的語言,與PHP、JSP、Python、Perl、Ruby的“既是語言,也是平台”不同,Node.js的使用JavaScript進行編程,運行在JavaScript引擎上(V8)。
● 與PHP、JSP等相比(PHP、JSP、.net都需要運行在服務器程序上,Apache、Naginx、Tomcat、IIS),Node.js跳過了Apache、Naginx、IIS等HTTP服務器,它自己不用建設在任何服務器軟件之上。Node.js的許多設計理念與經典架構(LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP)有着很大的不同,可以提供強大的伸縮能力。Node.js沒有web容器。
示例一:頁面顯示"Hello World!"
JS代碼:
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//require表示引包,引包就是引用自己的一個特殊功能
var
http = require(
'http'
);
//創建服務器,參數就是一個回調函數,表示如果有請求進來,要做什么
var
server = http.createServer(
function
(req, res){
//req表示請求, request;res表示響應,response
//設置HTTP頭部,狀態碼是200, 文件類型是html。字符編碼格式是 UTF-8
res.writeHead(200, {
'Content-Type'
:
'text/html; charset= UTF-8; '
});
res.end(
'Hello World!'
);
});
//運行服務器,監聽8083端口
server.listen(8083,
'127.0.0.1'
);
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打開瀏覽器,輸入 127.0.0.1:8083
示例二:Node.js沒有Web容器
在使用Apache服務器時,我們經常可以看到在 htdocs目錄中有各種子文件夾,我們要訪問指定頁面,只需要在瀏覽器地址欄中輸入 127.0.0.1:80/app/index.html 類似這樣的結構
但是,Node.js 由於沒有Web容器,所以在url 地址后面在輸入 /xx.xx 時並不能正常顯示
有這么一個文件目錄結構:
fang.html 里面是一個 紅色的、正方形的div,yuan.html 里面是一個 綠色的、圓形的div
現在新建一個 noWebContainer.js,看能否在url中輸入 fang.html 打開頁面
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//require表示引包,引包就是引用自己的一個特殊功能
var
http = require(
'http'
);
var
fs = require(
'fs'
);
//創建服務器,參數是一個回調函數,表示如果有請求進來,要做什么
var
server = http.createServer(
function
(req, res){
res.writeHead(200,{
"Content-type"
:
"text/html;charset=UTF-8"
});
res.end(
"Hello World!"
);
});
//運行服務器,監聽4000端口(端口號可以任改)
server.listen(4000,
"127.0.0.1"
);
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運行 127.0.0.1:4000,並在url后面加上 /fang.html,發現完全沒用
現在初步對“Node.js沒有web容器”這句話有了一點印象了,那想要打開fang.html,怎么辦呢?
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//require表示引包,引包就是引用自己的一個特殊功能
var
http = require(
'http'
);
var
fs = require(
'fs'
);
//創建服務器,參數是一個回調函數,表示如果有請求進來,要做什么
var
server = http.createServer(
function
(req, res){
if
(req.url==
'/fang'
){
fs.readFile(
'./fang.html'
,
function
(err,data){
//req表示請求,request; res表示響應,response
//設置HTTP頭部,狀態碼是200,文件類型是html,字符集是utf8
res.writeHead(200, {
'Content-type'
:
'text/html;charset=UTF-8'
});
res.end(data);
})
}
else
{
res.writeHead(200,{
"Content-type"
:
"text/html;charset=UTF-8"
});
res.end(
"Hello World!"
);
}
});
//運行服務器,監聽4000端口(端口號可以任改)
server.listen(4000,
"127.0.0.1"
);
|
也就是說,如果 請求的url 里面包含了 /fang,就讀取當前目錄下(./ ---> 表示當前目錄)的 fang.html,否則,就只顯示 Hello World
同理,我也可以 輸入 /yuan,顯示 yuan.html
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//require表示引包,引包就是引用自己的一個特殊功能
var
http = require(
'http'
);
var
fs = require(
'fs'
);
//創建服務器,參數是一個回調函數,表示如果有請求進來,要做什么
var
server = http.createServer(
function
(req, res){
if
(req.url==
'/fang'
){
fs.readFile(
'./fang.html'
,
function
(err,data){
//req表示請求,request; res表示響應,response
//設置HTTP頭部,狀態碼是200,文件類型是html,字符集是utf8
res.writeHead(200, {
'Content-type'
:
'text/html;charset=UTF-8'
});
res.end(data);
})
}
else
if
(req.url==
'/yuan'
){
fs.readFile(
'./yuan.html'
,
function
(err,data){
res.writeHead(200, {
'Content-type'
:
'text/html;charset=UTF-8'
});
res.end(data);
})
}
else
{
res.writeHead(200,{
"Content-type"
:
"text/html;charset=UTF-8"
});
res.end(
"Hello World!"
);
}
});
//運行服務器,監聽4000端口(端口號可以任改)
server.listen(4000,
"127.0.0.1"
);
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進一步,在 fang.html 中添加一個圖片,從上面的目錄結構中可以看到,圖片的路徑是完全正確的
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<
img
src
=
"yule.png"
alt
=
"圖片"
>
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運行 127.0.0.1:4000/fang,卻發現圖片破了,說明路徑不對。但事實上,我們可以看到,這個路徑是一點問題都沒有的呀,那怎么辦呢?
又回到了那句話,“Node.js沒有web容器”,所以,還是要用前面的方法處理一下圖片
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//require表示引包,引包就是引用自己的一個特殊功能
var
http = require(
'http'
);
var
fs = require(
'fs'
);
//創建服務器,參數是一個回調函數,表示如果有請求進來,要做什么
var
server = http.createServer(
function
(req, res){
if
(req.url==
'/fang'
){
fs.readFile(
'./fang.html'
,
function
(err,data){
//req表示請求,request; res表示響應,response
//設置HTTP頭部,狀態碼是200,文件類型是html,字符集是utf8
res.writeHead(200, {
'Content-type'
:
'text/html;charset=UTF-8'
});
res.end(data);
})
}
else
if
(req.url==
'/yuan'
){
fs.readFile(
'./yuan.html'
,
function
(err,data){
res.writeHead(200, {
'Content-type'
:
'text/html;charset=UTF-8'
});
res.end(data);
})
}
else
if
(req.url==
'/yule.png'
){
fs.readFile(
'./yule.png'
,
function
(err,data){
res.writeHead(200, {
"Content-type"
:
"image/jpg"
});
res.end(data);
})
}
else
{
res.writeHead(200,{
"Content-type"
:
"text/html;charset=UTF-8"
});
res.end(
"Hello World!"
);
}
});
//運行服務器,監聽4000端口(端口號可以任改)
server.listen(4000,
"127.0.0.1"
);
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再次運行,圖片可正常顯示
現在新建一個 yellow.css 樣式表,讓 yuan.html 引入這個css 文件
yellow.css
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body{
background
:yellow;}
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但是,頁面的背景顏色沒有發生任何改變
看來 “Node.js沒有web容器”這句話是無處不在呀,同樣需要對 css 文件做處理
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//require表示引包,引包就是引用自己的一個特殊功能
var
http = require(
'http'
);
var
fs = require(
'fs'
);
//創建服務器,參數是一個回調函數,表示如果有請求進來,要做什么
var
server = http.createServer(
function
(req, res){
if
(req.url==
'/fang'
){
fs.readFile(
'./fang.html'
,
function
(err,data){
//req表示請求,request; res表示響應,response
//設置HTTP頭部,狀態碼是200,文件類型是html,字符集是utf8
res.writeHead(200, {
'Content-type'
:
'text/html;charset=UTF-8'
});
res.end(data);
})
}
else
if
(req.url==
'/yuan'
){
fs.readFile(
'./yuan.html'
,
function
(err,data){
res.writeHead(200, {
'Content-type'
:
'text/html;charset=UTF-8'
});
res.end(data);
})
}
else
if
(req.url==
'/yule.png'
){
fs.readFile(
'./yule.png'
,
function
(err,data){
res.writeHead(200, {
"Content-type"
:
"image/jpg"
});
res.end(data);
})
}
else
if
(req.url==
'/yellow'
){
fs.readFile(
'./yellow.css'
,
function
(err,data){
res.writeHead(200, {
"Content-type"
:
"text/css"
});
res.end(data);
})
}
else
{
res.writeHead(200,{
"Content-type"
:
"text/html;charset=UTF-8"
});
res.end(
"Hello World!"
);
}
});
//運行服務器,監聽4000端口(端口號可以任改)
server.listen(4000,
"127.0.0.1"
);
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再次運行代碼,發現頁面背景顏色變成了黃色