Node.js 究竟是什么

简而言之，Node.js是一个“编码就绪”服务器。Node是一个服务器端的JavaScript解释器，它将改变服务器如何工作的概念。是帮助程序员构建高度可伸缩的应用程序，编写能够处理数万条同事连接到一个物理机的连接代码。

一、Node旨在解决什么问题？

当前的服务器程序有什么问题？我们来做个数学题。在 Java™ 和 PHP 这类语言中，每个连接都会生成一个新线程，每个新线程可能需要 2 MB 的配套内存。在一个拥有 8GB RAM 的系统上，理论上最大的并发连接数量是 4,000 个用户。随着您的客户群的增长，如果希望您的 Web 应用程序支持更多用户，那么，您必须添加更多服务器。当然，这会增加服务器成本、流量成本和人工成本等成本。除这些成本上升外，还有一个潜在技术问题，即用户可能针对每个请求使用不同的服务器，因此，任何共享资源都必须在所有服务器之间共享。鉴于上述所有原因，整个 Web 应用程序架构（包括流量、处理器速度和内存速度）中的瓶颈是：服务器能够处理的并发连接的最大数量。

【Node 解决这个问题的方法是：更改连接到服务器的方式。每个连接发射一个在 Node 引擎的进程中运行的事件，而不是为每个连接生成一个新的 OS 线程（并为其分配一些配套内存）。Node 声称它绝不会死锁，因为它根本不允许使用锁，它不会直接阻塞 I/O 调用。Node 还宣称，运行它的服务器能支持数万个并发连接。】

现在您有了一个能处理数万个并发连接的程序，那么您能通过 Node 实际构建什么呢？如果您有一个 Web 应用程序需要处理这么多连接，这对Node而言根本不是问题。那先看看 Node 的工作原理以及它的设计运行方式。

二、Node 肯定不是什么？

Node 是一个服务器程序，但基础 Node 产品肯定不 像 Apache 或 Tomcat。本质上，那些服务器 “安装就绪型” 服务器产品，支持立即部署应用程序。通过这些产品，您可以在一分钟内启动并运行一个服务器。Node 肯定不是这种产品。Apache 能通过添加一个 PHP 模块来允许开发人员创建动态 Web 页，添加一个 SSL 模块来实现安全连接，与此类似，Node 也有模块概念，允许向 Node 内核添加模块。实际上，可供选择的用于 Node 的模块有数百个之多，社区在创建、发布和更新模块方面非常活跃，一天甚至可以处理数十个模块。本文后面将讨论 Node 的整个模块部分。

三、Node 如何工作？

Node 本身运行V8 JavaScript。什么是 V8？V8 JavaScript 引擎是 Google 用于其 Chrome 浏览器的底层 JavaScript 引擎，JavaScript 引擎负责解释并执行代码。Google 使用 V8 创建了一个用 C++ 编写的超快解释器，该解释器拥有另一个独特特征；您可以下载该引擎并将其嵌入任何 应用程序。V8 JavaScript 引擎并不仅限于在一个浏览器中运行。因此，Node 实际上会使用 Google 编写的 V8 JavaScript 引擎，并将其重建为可在服务器上使用。

事件驱动编程

1.  客户端上使用 jQuery 的事件驱动编程

$("#myButton").click(function(){
     if($("#myTextField").val() != $(this).val())
         alert("Field must matchbutton text");

});

实际上，服务器端和客户端没有任何区别。没错，这没有按钮点击操作，也没有向文本字段键入的操作，但在一个更高的层面上，事件正在发生。一个连接被建立，这是一个事件！数据通过连接进行接收，这也是一个事件！数据通过连接停止，这还是一个事件！

为什么这种设置类型对 Node 很理想？JavaScript 是一种很棒的事件驱动编程语言，因为它允许使用匿名函数和闭包，更重要的是，任何写过代码的人都熟悉它的语法。事件发生时调用的回调函数可以在捕获事件处进行编写。这样可以使代码容易编写和维护，没有复杂的面向对象框架，没有接口，没有过度设计的可能性。只需监听事件，编写一个回调函数，其他事情都可以交给系统处理！

示例 Node 应用程序

创建一个随机数字生成器 RESTful API。

这个应用程序应该接受一个输入：一个名为 “number” 的参数。然后，应用程序返回一个介于 0 和该参数之间的随机数字，并将生成的数字返回给调用者。由于 “老板” 希望该应用程序成为一个广泛流行的应用程序，因此它应该能处理 50,000 个并发用户。我们来看看以下代码：

2. Node 随机数字生成器random.js”

var http = require("http");

var url = require("url");

http.createServer(function(request,response) {

    response.writeHead(200, {"Content-Type":"text/plain"});

    var params = url.parse(request.url, true).query;

    var input = params.number;    

    var numInput = new Number(input);

    var numOutput = new Number(Math.random() * numInput).toFixed(0);

    response.write(numOutput);

    response.end();

}).listen(8080);

console.log("Random NumberGenerator Running...");

启动应用程序

要启动这个应用程序，以便创建 HTTP 服务器并监听端口 8080 上的连接，cmd窗口里输入：node d:/workspace/nodejs/random.js[路径]

下面是服务器已经启动并运行时看起来的样子：

窗口里输出：Random Number Generator Running...

访问应用程序

应用程序已经启动并运行。Node 正在监听所有连接，我们来测试一下。由于我们创建了一个简单的 RESTful API，所以可以使用 Web 浏览器来访问这个应用程序。键入以下地址 http://localhost:8080/?number=27。

您的浏览器窗口将更改到一个介于 0 到27 之间的随机数字。单击浏览器上的 “重新载入” 按钮，您会得到另一个随机数字。就是这样，这就是您的第一个Node 应用程序！

四、Node 对什么有好处？

Node 非常适合以下情况：在响应客户端之前，您预计可能有很高的流量，但所需的服务器端逻辑和处理不一定很多。典型示例如下：

RESTful API

提供 RESTful API 的 Web 服务接收几个参数，解析它们，组合一个响应，并返回一个响应（通常是较少的文本）给用户。这是适合 Node 的理想情况，因为您可以构建它来处理数万条连接。它仍然不需要大量逻辑；它本质上只是从某个数据库中查找一些值并将它们组成一个响应。由于响应是少量文本，入站请求也是少量的文本，因此流量不高，一台机器甚至也可以处理最繁忙的公司的 API 需求。

Twitter 队列

想像一下像 Twitter 这样的公司，它必须接收 tweets 并将其写入数据库。实际上，每秒几乎有数千条 tweet 达到，数据库不可能及时处理高峰时段所需的写入数量。Node 成为这个问题的解决方案的重要一环。如您所见，Node 能处理数万条入站 tweet。它能快速而又轻松地将它们写入一个内存排队机制（例如 memcached），另一个单独进程可以从那里将它们写入数据库。Node 在这里的角色是迅速收集 tweet，并将这个信息传递给另一个负责写入的进程。想象一下另一种设计（常规 PHP 服务器会自己尝试处理对数据库本身的写入）：每个 tweet 都会在写入数据库时导致一个短暂的延迟，因为数据库调用正在阻塞通道。由于数据库延迟，一台这样设计的机器每秒可能只能处理 2000 条入站 tweet。每秒处理 100 万条 tweet 则需要 500 个服务器。相反，Node 能处理每个连接而不会阻塞通道，从而能够捕获尽可能多的 tweets。一个能处理 50,000 条 tweet 的 Node 机器仅需 20 台服务器即可。

电子游戏统计数据

如果您在线玩过《使命召唤》这款游戏，当您查看游戏统计数据时，就会立即意识到一个问题：要生成那种级别的统计数据，必须跟踪海量信息。这样，如果有数百万玩家同时在线玩游戏，而且他们处于游戏中的不同位置，那么很快就会生成海量信息。Node 是这种场景的一种很好的解决方案，因为它能采集游戏生成的数据，对数据进行最少的合并，然后对数据进行排队，以便将它们写入数据库。使用整个服务器来跟踪玩家在游戏中发射了多少子弹看起来很愚蠢，如果您专门使用一个服务器来跟踪一个游戏的所有统计数据，就像使用运行 Node 的服务器所做的那样，那看起来似乎是一种明智之举。

映像文件服务器

一个拥有大型分布式网站的公司（比如 Facebook 或 Flickr）可能会决定将所有机器只用于服务映像。Node将是这个问题的一个不错的解决方案，因为该公司能使用它编写一个简单的文件检索器，然后处理数万条连接。Node将查找映像文件，返回文件或一个404错误，然后什么也不用做。这种设置将允许这类分布式网站减少它们服务映像、.js和 .css文件等静态文件所需的服务器数量。

五、Node对什么有坏处？

当然，在某些情况下，Node并非理想选择。下面是Node不擅长的领域：

动态创建的页

目前，Node没有提供一种默认方法来创建动态页。例如，使用JavaServer Pages (JSP) 技术时，可以创建一个在 <% for (int i=0; i<20; i++) { } %> 这样的JSP代码段中包含循环的index.jsp 页。Node不支持这类动态的、HTML驱动的页面。同样，Node不太适合作为Apache和Tomcat这样的网页服务器。因此，如果您想在Node中提供这样一个服务器端解决方案，必须自己编写整个解决方案。PHP程序员不想在每次部署web应用程序时都编写一个针对Apache的PHP转换器，当目前为止，这正是Node要求您做的。

关系数据库重型应用程序

Node的目的是快速、异步和非阻塞。数据库并不一定分享这些目标。它们是同步和阻塞的，因为读写时对数据库的调用在结果生成之前将一直阻塞通道。因此，一个每个请求都需要大量数据库调用、大量读取、大量写入的web应用程序非常不适合Node，这是因为关系数据库本身就能抵销Node的众多优势。（新的NoSQL数据库更适合Node，不过那完全是另一个主题了。）

参考文章：http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-nodejs/

分享一些自学的链接：

• Node.js 主页 是了解这个应用程序的切入点。

• 浏览 Node.js API 页。注意，不同发布的语法可能不同，因此，请仔细检查您已下载的版本和正在浏览的 API。

• 参见 Node 模块页，该页列出了所有可用于 Node 中的模块。

• 搜索 NPM，轻松扩展您的 Node 安装的功能。

• node.js相关的中文文档及教程