这就是所谓的Node.js------单线程，非阻塞，事件驱动

Posted 2020-09-08

Node.js 第一天笔记（V1）

一：Node.js到底是从何而来

       2008年的秋天，一个名叫做Ryan Dahl（罗伊?达尔）的年轻人在玩了几年服务器编程之后，越发感到服务器高并发性能的瓶颈是一个很难逾越的问题。无论是自己擅长的Ruby on Rails，还是传统的LAMP。以及C或者Lua。都各有各的缺陷。Ruby的虚拟机太烂，C虽然性能比较高，但是天生的语言本身缺憾致使开发Web的效率低下。Lua则是已有的同步I/O问题导致无法发挥性能优势。

      Ryan使用了这些语言开发Web服务器几年之后，虽然无法解决这些技术本身存在的问题，但是隐隐约约的感觉到想要解决上述的问题，需要靠事件驱动机制以及异步I/O来解决。

     就在Ryan 快要绝望的时候，伟大的Google公司在自己的浏览器Chrome引擎中使用了V8引擎。这个浏览器的javascript引擎的出现让Ryan眼前一亮。V8引擎有哪些亮点呢？

• l 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。
• l V8性能足够好，解析脚本的速度远远超过了Python,Ruby等其他语言的脚本引擎。
• l  JavaScript语言本身的闭包特性非常优秀，远远超过了C等其他语言中的回调函数。

     V8原本是谷歌公司在自家浏览器Chrome中的解释JavaScript语言的引擎，但是Ryan却敏锐的发现了其中的实现思想和自己多年来为Web服务器所思考的实现技术却是如此的吻合。既然浏览器可以发送请求，接受请求，服务器也可以发送请求，接受请求，那为什么不能颠倒一下V8引擎的顺序呢！于是Ryan鬼才般的将这一引擎用于Web服务器技术开发的实现。

    在2009年，Ryan将这些技术取名为Node.js。Web服务器端技术由JavaScript语言编写。并且提交了自己的第一行“Hello World”代码。在这一年的五月柏林，Ryan向全世界展现了这门技术。并且流传至今。

    总之，我们用一句话来评价Node.js创始人。在Web服务器领域深耕多年，致力于解决高性能并发问题。几经挫折。终于在遇到了V8之后，发明了跨时代的技术Node.js。

   尽管Ryan在2012年已经退出了Node.js项目，但随后的几年时间Node.js的发展逐步健壮，社区的经营也越来越好。

今天，越来越多的公司开始使用Node.js开发自己的Web服务器。

二：Node.js是什么啊？可以吃吗？

    Node.js是一个让JavaScript运行在服务器端的开发平台。它让JavaScript的触角延伸到了Web服务器上。

但Node.js似乎也有所不同

• l  Node.js不是一种独立的语言，与php,Ruby,Python,JSP,ASP.NET等”既是语言，又是平台”不同。Node.js使用JavaScript语言进行开发，运行在服务器端的V8引擎上。
• l  与PHP,JSP等等语言不同的是，Node.js跳过了Apache,Naginx,IIS等Web服务器。它开发的网站可以不部署在任何HTTP服务器上。Node.js没有Web容器。
• l  Node.js自身哲学是，花最小的硬件成本，追求更高的并发。更高的性能处理。

三：打开Node.js的官网看看有没有什么好看的

英文官网：http://www.nodejs.org

                                                                          中文官网：http://www.nodejs.cn

见下图首页：这面这段文字就包含了Node.js的核心机理。

 

 

     我们分别来给大家解释一下Node.js的核心技术。

Node.js的特点

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单独创建一个线程。而每个线程单独需要消耗大约2MB的内存。也就是说理论上说，一个内存为8GB的Web服务器，可以连接大概4000个客户。要让Web服务器可以多连接客户访问，就必须增加服务器的数量。而Web服务器的应用成本就大大增加了。

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，就会触发一个内部事件，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的内存条，理论上就可以支持40000个用户连接了。另外单线程的好处就是，还有操作系统不在由创建，销毁销毁线程的时间。

Node.js的单线程

 

 

（多线程Web服务）

 

单线程Web服务

     非阻塞：例如，当在访问数据库数据的时候，需要一段时间进行I/O操作，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，这个线程都将先停下来，等待数据库返回数据结果，才能执行后面的代码，也就是说I/O阻塞了线程的执行，极大的降低了程序的执行效率。

     由于Node.js执行了非阻塞I/O机制，因此在执行了访问数据库代码之后，将立即执行后面的代码，把数据库执行返回结果的处理放到了代码的执行回调函数中，从而以提高了函数的执行效率。

     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，是为了处理异步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。

    在传统阻塞模式下，一个线程只能处理一项任务，要想处理连接的吞吐量必须通过多线程。而在Node.js这种非阻塞模式下，一个线程永远在执行计算操作，这个线程的CPU利用率永远是100%，所以这是一种也别有哲理的设计方案，人多，但是好多人都闲着，还不如人少，往死里干活。

    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，只能执行一个回调函数，但是在执行一个回调函数的中途，可以转而处理其他事件（比如：又有新用户连接了），然后继续返回执行原事件的回调函数，这种处理机制，成为“事件环”机制。

    在Node.js底层是C++,底层代码中，近半数都适用于事件队列，回调函数队列的构建。用事件驱动来完成任务调度，这也就是鬼才可以想到。

 

上述三个主要技术点，必须深入理解，当你深入理解之后，你会发现这三个事情其实就是一个事情。

单线程：单线程的好处是，减少了内存开销，操作系统的内存换页。如果是多线程的，那么某一个事情进入了I/O，但是被阻塞了，这个线程就被阻塞了。

非阻塞I/O： 不会傻等I/O语句结束，而会执行后面的语句。非阻塞就可以解决问题吗？比如线程正在执行者小红的请求连接，而小明的I/O操作回调完成了，此事怎么办呢？

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，Node.js都会以事件机制加入事件环，等待调度。

 

说是三个特点：其实本质上都是一个特点，谁也离不开谁。

Node.js很想一个抠门的餐厅老板，雇佣一个服务员，就作死的让这一个服务员干活。

四：Node.js适合开发什么样的业务

当应用程序需要大规模的并发I/O，而在向客户端发出相应之前，应用程序并不需要进行非常复杂的处理的时候，Node.js非常合适。Node.js也非常适用于与WebSocket相结合，开发出长连接的交互应用系统。

比如：

用户表单收集

考试系统

聊天室

图文直播

提供Json的API（为前台的Angular使用）

Node.js无法挑战传统的JSP,PHP等老牌服务器端技术

Node.js本身就是一个技术发烧友（极客）追求性质的产物，缺少了很多Web服务器健壮性的考虑，随意Node.js不能应用于证券，银行，电信等高可靠性的业务中。

中国目前使用Node.js的企业中，大部分都是处于天使,A轮，B轮企业。

功夫熊：后台就是Node.js在伺候。

实现网：整站都是Node.js开发的。

知乎：站内信功能

百度上有很多表单也是Node.js开发的