Ryan Dahl

2004年,在纽约罗彻斯特大学数学系读博士,研究一些分形、分类以及p-adic分析。
2006年,也许是厌倦了读博的无聊,他产生了『世界那么大,我想去看看』的念头,做出了退学的决定,然后一个人来到智利的Valparaiso小镇。
那时候他尚不知道找一个什么样的工作来糊口,期间他曾熬夜做了一些不切实际的研究,如如何通过云进行通信。
从那起,Ryan Dahl不知道是否因为生活的关系,他开始学习网站开发了,走上了码农的道路。那时候Ruby on Rails很火,他也不例外的学习了它。从那时候开始,Ryan Dahl的生活方式就是接项目,然后去客户的地方工作,在他眼中,拿工资和上班其实就是去那里旅行。此后他去过很多地方,如阿根廷的布宜诺斯艾利斯、德国的科隆、奥地利的维也纳。
Ryan Dahl经过两年的工作后,成为了高性能Web服务器的专家,从接开发应用到变成专门帮客户解决性能问题的专家。期间他开始写一些开源项目帮助客户解决Web服务器的高并发性能问题,尝试过的语言有Ruby、C、Lua。当然这些尝试都最终失败了,只有其中通过C写的HTTP服务库libebb项目略有起色,基本上算作libuv的前身。这些失败各有各的原因,Ruby因为虚拟机性能太烂而无法解决根本问题,C代码的性能高,但是让业务通过C进行开发显然是不太现实的事情,Lua则是已有的同步I/O导致无法发挥性能优势。虽然经历了失败,但Ryan Dahl大致的感觉到了解决问题的关键是要通过事件驱动和异步I/O来达成目的。

在他快绝望的时候,V8引擎来了。V8满足他关于高性能Web服务器的想象:
● 没有历史包袱,没有同步I/O。不会出现一个同步I/O导致事件循环性能急剧降低的情况。
● V8性能足够好,远远比Python、Ruby等其他脚本语言的引擎快。
● JavaScript语言的闭包特性非常方便,比C中的回调函数好用。

于是在2009年的2月,按新的想法他提交了项目的第一行代码,这个项目的名字最终被定名为“node”。
2009年5月,Ryan Dahl正式向外界宣布他做的这个项目。2009年底,Ryan Dahl在柏林举行的JSConf EU会议上发表关于Node.js的演讲,之后Node.js逐渐流行于世。
以上就是Node.js项目的由来,是一个专注于实现高性能Web服务器优化的专家,几经探索,几经挫折后,遇到V8而诞生的项目。

Node.js是一个让JavaScript运行在服务器端的开发平台,它让JavaScript的触角伸到了服务器端,可以与PHP、JSP、Python、Ruby平起平坐。
但Node似乎有点不同:
● Node.js不是一种独立的语言,与PHP、JSP、Python、Perl、Ruby的“既是语言,也是平台”不同,Node.js的使用JavaScript进行编程,运行在JavaScript引擎上(V8)。
● 与PHP、JSP等相比,Node.js跳过了Apache、Naginx、IIS等HTTP服务器,它自己不用建设在任何服务器软件之上。Node.js的许多设计理念与经典架构(LAMP)有着很大的不同,可以提供强大的伸缩能力。
Node.js自身哲学,是花最小的硬件成本,追求更高的并发,更高的处理性能。

1.1 简介

V8引擎本身就是用于Chrome浏览器的JS解释部分,但是Ryan Dahl这哥们,鬼才般的,把这个V8搬到了服务器上,用于做服务器的软件。

Node.js是一个专注于实现高性能Web服务器优化的专家,几经探索,几经挫折后,遇到V8而诞生的项目。

Node.js是一个让JavaScript运行在服务器端的开发平台,它让JavaScript的触角伸到了服务器端,可以与PHPJSPPythonRuby平起平坐。

Node似乎有点不同:

Node.js不是一种独立的语言,与PHPJSPPythonPerlRuby的“既是语言,也是平台”不同,Node.js使用JavaScript进行编程,运行在JavaScript引擎上(V8)。

● 与PHPJSP等相比PHPJSP.net都需要运行在服务器程序上,ApacheNaginxTomcatIIS

Node.js跳过了ApacheNaginxIISHTTP服务器,它自己不用建设在任何服务器软件之上Node.js的许多设计理念与经典架构(LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP)有着很大的不同,可以提供强大的伸缩能力。一会儿我们就将看到,Node.js没有web容器。

Node.js自身哲学,是花最小的硬件成本,追求更高的并发,更高的处理性能。

官网:https://nodejs.org/en/

特点:Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient. 


Node.js的特点: 
单线程
非阻塞I/O
事件驱动

这三个特点,必须深入理解,可以说是面试必考。当你理解透彻之后,你会发现,这三个特点,实际上说的是一件事儿。

Node.js特点之一:单线程
在Java、PHP或者.net等服务器端语言中,会为每一个客户端连接创建一个新的线程。而每个线程需要耗费大约2MB内存。也就是说,理论上,一个8GB内存的服务器可以同时连接的最大用户数为4000个左右。要让Web应用程序支持更多的用户,就需要增加服务器的数量,而Web应用程序的硬件成本当然就上升了。
Node.js不为每个客户连接创建一个新的线程,而仅仅使用一个线程。当有用户连接了,就触发一个内部事件,通过非阻塞I/O、事件驱动机制,让Node.js程序宏观上也是并行的。使用Node.js,一个8GB内存的服务器,可以同时处理超过4万用户的连接。
另外,带线程的带来的好处,还有操作系统完全不再有线程创建、销毁的时间开销。

多线程、单线程的一个对比。

也就是说,单线程也能造成宏观上的“并发”。


Node.js特点之二:非阻塞I/O
例如,当在访问数据库取得数据的时候,需要一段时间。在传统的单线程处理机制中,在执行了访问数据库代码之后,整个线程都将暂停下来,等待数据库返回结果,才能执行后面的代码。也就是说,I/O阻塞了代码的执行,极大地降低了程序的执行效率。
由于Node.js中采用了非阻塞型I/O机制,因此在执行了访问数据库的代码之后,将立即转而执行其后面的代码,把数据库返回结果的处理代码放在回调函数中,从而提高了程序的执行效率。
当某个I/O执行完毕时,将以事件的形式通知执行I/O操作的线程,线程执行这个事件的回调函数。为了处理异步I/O,线程必须有事件循环,不断的检查有没有未处理的事件,依次予以处理。
阻塞模式下,一个线程只能处理一项任务,要想提高吞吐量必须通过多线程。而非阻塞模式下,一个线程永远在执行计算操作,这个线程的CPU核心利用率永远是100%。所以,这是一种特别有哲理的解决方案:与其人多,但是好多人闲着;还不如一个人玩命,往死里干活儿。

Node.js特点之三:事件驱动
在Node中,客户端请求建立连接,提交数据等行为,会触发相应的事件。在Node中,在一个时刻,只能执行一个事件回调函数,但是在执行一个事件回调函数的中途,可以转而处理其他事件(比如,又有新用户连接了),然后返回继续执行原事件的回调函数,这种处理机制,称为“事件环”机制。
Node.js底层是C++(V8也是C++写的)。底层代码中,近半数都用于事件队列、回调函数队列的构建。用事件驱动来完成服务器的任务调度,这是鬼才才能想到的。针尖上的舞蹈,用一个线程,担负起了处理非常多的任务的使命。

单线程,单线程的好处,减少了内存开销,操作系统的内存换页。

如果某一个事情,进入了,但是被I/O阻塞了,所以这个线程就阻塞了。

非阻塞I/O 不会傻等I/O语句结束,而会执行后面的语句。

非阻塞就能解决问题了么?比如执行着小红的业务,执行过程中,小刚的I/O回调完成了,此时怎么办??

事件机制,事件环,不管是新用户的请求,还是老用户的I/O完成,都将以事件方式加入事件环,等待调度。

 

说是三个特点,实际上是一个特点,离开谁都不行,都玩儿不转了。

Node.js很像抠门的餐厅老板,只聘请1个服务员,服务很多人。结果,比很多服务员效率还高。

Node.js中所有的I/O都是异步的,回调函数,套回调函数。


适合Node的业务
Node.js适合用来开发什么样的应用程序呢?
当应用程序需要处理大量并发的I/O,而在向客户端发出响应之前,应用程序内部并不需要进行非常复杂的处理的时候,Node.js非常适合。Node.js也非常适合与web socket配合,开发长连接的实时交互应用程序。
比如:
● 用户表单收集
● 考试系统
● 聊天室
● 图文直播
● 提供JSON的API(为前台Angular使用)

Node生态非常好


Node无法挑战PHP、JSP等老牌后台语言
Node.js本是就是极客追求性能极致的产物,缺少了很多服务器的健壮考量。所以Node不可能应用在银行、证券、电信等需要极高可靠性的业务中。
中国的企业实战中,创业型公司(正处于A轮、B轮)非常爱使用Node做核心业务:
■ 功夫熊的APP,后台是Node.js在伺服
■ 实现网,整站为Node.js搭建
成熟大企业,基本上都是用Node实现某一方面的功能:
■ 知乎用了一个Node进程,跑起了“站内信”功能
■ 百度的很多表单,是用Node保存到数据库的

Node不是银弹,就是你工具箱中的一个小工具而已。

Node.js安装

Node.js在windows中的安装
1、固定版本安装,直接下载安装

Node.jsJava非常像,跨平台的。不管是Linux还是windows编程是完全一致的(有一些不一样,比如路径的表述)。Linux版本的Node.js环境和windows环境是不一样的,但是编程语言一样。很像Java虚拟机。

我们学习的是最新版,2019919日最新版本12.12.0

安装包的大小只有10M不到,真的就是一个小玩具。

装完之后,我们在系统的环境变量里面,我们看一下:

运行文件,就要用node命令来运行:

Node.js服务器的程序,写的js语句,都将运行在服务器上。返回给客户的,都是已经处理好的纯html


Node.js中,将很多的功能,划分为了一个个mudule,大陆的书翻译为模块;台湾的书,翻译为模组。

这是因为,有一些程序需要使用fs功能(文件读取功能),有一些不用的,所以为了效率,你用啥,你就require啥。

//require表示引包,引包就是引用自己的一个特殊功能
const http = require("http");

//创建服务器,参数是一个回调函数,表示如果有请求进来,要做什么
const server = http.createServer(function (req, res) {
//req表示请求,request; res表示响应,response

//设置HTTP头部,状态码是200,文件类型是html,字符集是utf8
res.writeHead(200, {"Content-type": "text/html;charset=UTF-8"});
res.end("Hello ,这是我的第一个Nodejs服务器程序");
});

//运行服务器,监听8080端口(端口号可以任改)
server.listen(8080, "127.0.0.1");

如果想修改程序,必须中断当前运行的服务器,重新node一次,刷新,才行。

ctrl+c,就可以打断挂起的服务器程序。此时按上箭头,能够快速调用最近的node命令。


你会发现,我们本地写一个js,打死都不能直接拖入浏览器运行,但是有了node,我们任何一个js文件,都可以通过node来运行。也就是说,node就是一个js的执行环境。

我们现在,要跑起来一个服务器,这个服务器的脚本,要以.js存储。是一个js文件。用node命令运行这个js文件罢了。


Node.js没有根目录的概念,因为它根本没有任何的web容器!

node.js提供一个静态服务,都非常难!

也就是说,node.js中,如果看见一个网址是

127.0.0.1:8080/user

别再去想,一定有一个文件夹,叫做fang了。可能/fang的物理文件,是同目录的test.html

URL和真实物理文件,是没有关系的。URL是通过了Node的顶层路由设计,呈递某一个静态文件的。

我们现在来看一下req里面能够使用的东西。

最关键的就是req.url属性,表示用户的请求URL地址。所有的路由设计,都是通过req.url来实现的。

我们比较关心的不是拿到URL,而是识别这个URL

识别URL,用到两个新模块,第一个就是url模块,第二个就是querystring模块

字符串查询,用querystring处理

const querystring = require('querystring');

console.log(querystring.parse('foo=bar&baz=qux&baz=quux&corge'));