Node.js本質上是一個JavaScript的運行環境。
Node.js是一個基於Chrome JavaScript運行時建立的平台, 用於方便地搭建響應速度快、易於擴展的網絡應用。Node.js使用事件驅動,非阻塞I/O 模型而得以輕量和高效,非常適合在分布式設備上運行數據密集型的實時應用。
V8引擎本身使用了一些最新的編譯技術。這使得用Javascript這類腳本語言編寫出來的代碼運行速度獲得了極大提升,又節省了開發成本。對性能的苛求是Node的一個關鍵因素。 Javascript是一個事件驅動語言,Node利用了這個優點,編寫出可擴展性高的服務器。Node采用了一個稱為“事件循環(event loop)”的架構,使得編寫可擴展性高的服務器變得既容易又安全。提高服務器性能的技巧有多種多樣。Node選擇了一種既能提高性能,又能減低開發復雜度的架構。這是一個非常重要的特性。並發編程通常很復雜且布滿地雷。Node繞過了這些,但仍提供很好的性能。
Node采用一系列“非阻塞”庫來支持事件循環的方式。本質上就是為文件系統、數據庫之類的資源提供接口。向文件系統發送一個請求時,無需等待硬盤(尋址並檢索文件),硬盤准備好的時候非阻塞接口會通知Node。該模型以可擴展的方式簡化了對慢資源的訪問, 直觀,易懂。尤其是對於熟悉onmouseover、onclick等DOM事件的用戶,更有一種似曾相識的感覺。
雖然讓Javascript運行於服務器端不是Node的獨特之處,但卻是其一強大功能。不得不承認,瀏覽器環境限制了我們選擇編程語言的自由。任何服務器與日益復雜的瀏覽器客戶端應用程序間共享代碼的願望只能通過Javascript來實現。雖然還存在其他一些支持Javascript在服務器端 運行的平台,但因為上述特性,Node發展迅猛,成為事實上的平台。
在Node啟動的很短時間內,社區就已經貢獻了大量的擴展庫(模塊)。其中很多是連接數據庫或是其他軟件的驅動,但還有很多是憑他們的實力制作出來的非常有用的軟件。
最后,不得不提到的是Node社區。雖然Node項目還非常年輕,但很少看到對一個項目如此狂熱的社區。不管是新手,還是專家,大家都圍繞着項目,使用並貢獻自己的能力,致力於打造一個探索、支持、分享、聽取建議的樂土。
Node.js的優點:
nodejs作為一個新興的前端框架,后台語言,有很多吸引人的地方:
- RESTful API
- 單線程
- Node.js可以在不新增額外線程的情況下,依然可以對任務進行並發處理 —— Node.js是單線程的。它通過事件輪詢(event loop)來實現並發操作,對此,我們應該要充分利用這一點 —— 盡可能的避免阻塞操作,取而代之,多使用非阻塞操作。
- 非阻塞IO
- V8虛擬機
- 事件驅動
Node不適應的場景:
在Node.js 0.8 版本之前,Node.js 不支持多線程。當然,這是一種設計哲學問題,因為Node.js的開發者和支持者堅信單線程和事件驅動的異步式編程比傳統的多線程編程運行效率更高。但事實上多線程可以達到同樣的吞吐量,盡管可能開銷不小,但不必為多核環境進行特殊的配置。相比之下,Node.js 由於其單線程性的特性,必須通過多進程的方法才能充分利用多核資源。
理想情況下,Node.js單線程在執行的過程中會將一個CPU核心完全占滿,所有的請求必須等待當前請求處理完畢以后進入事件循環才能響應。如果一個應用是計算密集型的,那么除非你手動將它拆散,否則請求響應延遲將會相當大。例如,某個事件的回調函數中要進行復雜的計算,占用CPU 200毫秒,那么事件循環中所有的請求都要等待200毫秒。為了提高響應速度,你唯一的辦法就是把這個計算密集的部分拆成若干個邏輯,這給編程帶來了額外的復雜性。即使這樣,系統的總吞吐量和總響應延遲也不會降低,只是調度稍微公平了一些。不過好在真正的Web 服務器中,很少會有計算密集的部分,如果真的有,那么它不應該被實現為即時的響應。正確的方式是給用戶一個提示,說服務器正在處理中,完成后會通知用戶,然后交給服務器的其他進程甚至其他專職的服務器來做這件事。
單用戶多任務型應用
前面我們討論的通常都是服務器端編程,其中一個假設就是用戶數量很多。但如果面對的是單用戶,譬如本地的命令行工具或者圖形界面,那么所謂的大量並發請求就不存在了。於是另一個恐怖的問題出現了,盡管是單用戶,卻不一定是單任務。例如給用戶提供界面的同時后台在進行某個計算,為了讓用戶界面不出現阻塞狀態,你不得不開啟多線程或多進程。而Node.js 線程或進程之間的通信到目前為止還很不便,因為它根本沒有鎖,因而號稱不會死鎖。Node.js 的多進程往往是在執行同一任務,通過多進程利用多處理器的資源,但遇到多進程相互協作時,就顯得捉襟見肘了。
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邏輯十分復雜的事務
Node.js 的控制流不是線性的,它被一個個事件拆散,但人的思維卻是線性的,當你試圖轉換思維來迎合語言或編譯器時,就不得不作出犧牲。舉例來說,你要實現一個這樣的邏輯:從銀行取錢,拿錢去購買某個虛擬商品,買完以后加入庫存數據庫,這中間的任何一步都可能會涉及數十次的I/O操作,而且任何一次操作失敗以后都要進行回滾操作。這個過程是線性的,已經很復雜了,如果要拆分為非線性的邏輯,那么其復雜程度很可能就達到無法維護的地步了。Node.js更善於處理那些邏輯簡單但訪問頻繁的任務,而不適合完成邏輯十分復雜的工作。