Node.js—简介

一、Node.js是什么

1. 基本概述

Node.js是一个可以让JavaScript运行在服务器端的平台。它是一个为实时Web应用开发而诞生的平台，它从诞生之初就充分考虑了在实时响应、超大规模数据要求下架构的可扩展性。这使得它摒弃了传统平台依靠多线程来实现高并发的设计思路，而采用了单线程、异步I/O、事件驱动式的程序设计模式。

Node.js 有着强大而灵活的包管理器（node package manager， npm），目前已经有上万个第三方模块，其中有网站开发框架，有 MySQL、PostgreSQL、MongoDB数据库接口，有模板语言解析、 CSS 生成工具、邮件、加密、图形、调试支持，甚至还有图形用户界面和操作系统 API工具。

Node.js 可以作为服务器向用户提供服务，与 PHP、 Python、 Ruby on Rails 相比，它跳过了 Apache、 Nginx 等 HTTP服务器，直接面向前端开发。 Node.js 的许多设计理念与经典架构（如 LAMP）有着很大的不同，可提供强大的伸缩能力 。

2. 相关名词介绍

(1) JavaScript

JavaScript是由ECMAScript、文档对象模型(DOM)和浏览器对象模型(BOM)组成的，而Mozilla则指出JavaScript由Core JavaScript和Client JavaScript组成的。Node.js中的JavaScript只是Core JavaScript，或者说是ECMAScript的一个实现，不包含DOM、BOM或者Client JavaScript，这是因为Node.js不运行在浏览器中，所以不需要使用浏览器中的许多特性。

(2) V8引擎

Node.js 的 JavaScript 引擎是 V8，来自 Google Chrome 项目。 V8 号称是目前世界上最快的 JavaScript 引擎，经历了数次引擎革命，它的 JIT（Just-in-time Compilation，即时编译）执行速度已经快到了接近本地代码的执行速度。 Node.js 不运行在浏览器中，所以也就不存在 JavaScript 的浏览器兼容性问题，你可以放心地使用 JavaScript 语言的所有特性。

二、Node.js能做什么

• 具有复杂逻辑的网站；
• 基于社交网络的大规模 Web 应用；
• Web Socket 服务器；
• TCP/UDP 套接字应用程序；
• 命令行工具；
• 交互式终端程序；
• 带有图形用户界面的本地应用程序；
• 单元测试工具；
• 客户端 JavaScript 编译器；
• Node.js 内建了 HTTP 服务器支持，也就是说你可以轻而易举地实现一个网站和服务器的组合。

三、Node.js异步I/O与事件驱动

Node.js 最大的特点就是采用异步式 I/O 与事件驱动的架构设计。 传统高并发架构方案是多线程模式，Node.js 使用的是单线程模型，对于所有 I/O 都采用异步式的请求方式，避免了频繁的上下文切换。 Node.js 在执行的过程中会维护一个事件队列，程序在执行时进入事件循环等待下一个事件到来，每个异步式 I/O 请求完成后会被推送到事件队列，等待程序进程进行处理。

Node.js 的异步机制是基于事件的，所有的磁盘 I/O、网络通信、数据库查询都以非阻塞的方式请求，返回的结果由事件循环来处理。

Node.js 进程在同一时刻只会处理一个事件，完成后立即进入事件循环检查并处理后面的事件。这样做的好处是，CPU 和内存在同一时间集中处理一件事，同时尽可能让耗时的 I/O 操作并行执行。对于低速连接攻击， Node.js 只是在事件队列中增加请求，等待操作系统的回应，因而不会有任何多线程开销，很大程度上可以提高 Web 应用的健壮性，防止恶意攻击。

四、Node.js性能

Node.js 用异步式 I/O 和事件驱动代替多线程，带来了可观的性能提升。 Node.js 除了使用 V8 作为JavaScript引擎以外，还使用了高效的 libev 和 libeio 库支持事件驱动和异步式 I/O。

Node.js 的开发者在 libev 和 libeio 的基础上还抽象出了层 libuv。对于 POSIX①操作系统，libuv 通过封装 libev 和 libeio 来利用 epoll 或 kqueue。

五、CommonJS规范

CommonJS 诞生了。 CommonJS 试图定义一套普通应用程序使用的API，从而填补 JavaScript 标准库过于简单的不足。

CommonJS 规范包括了模块（modules）、包（packages）、系统（system）、二进制（binary）、控制台（console）、编码（encodings）、文件系统（filesystems）、套接字（sockets）、单元测试（unit testing）等部分。