今日分享Node 核心和 Node eventLoop

Posted PDraw

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了今日分享Node 核心和 Node eventLoop相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Node 核心和 Node eventLoop

Node 核心和 Node eventLoop

Node 是什么

  • Node.js 是一个开源与跨平台的 javascript 运行时环境；

  • Node.js 在浏览器外运行 V8 JavaScript 引擎（Google Chrome 的内核）

  • Node.js 应用程序运行于单个进程中，无需为每个请求创建新的线程

  • Node.js 在其标准库中提供了一组异步的 I/O 原生功能（用以防止 JavaScript 代码被阻塞），并且 Node.js 中的库通常是使用非阻塞的范式编写的（从而使阻塞行为成为例外而不是规范）

  • Node.js 执行 I/O 操作时（例如从网络读取、访问数据库或文件系统），Node.js 会在响应返回时恢复操作，而不是阻塞线程并浪费 CPU 循环等待

  • Node.js 又基于js核心 （ecmascript） 系统级的api 文件操作，网络编程 实现自己的 web 服务

Node 解决了什么问题

Web服务器，瓶颈在于用户的并发量 （多线程 同步） 只要多个人需要操作同一个资源必须通过锁

  • java php 用户访问服务器，每个客户连接服务器时 都会产生一个新的线程，一个线程大约占用 2mb 内存，8g 内存

  • node 不会创建新的线程，就发射一个事件

  • 前后端分离，写一些工具库 webpack，cli

node 比较适合web应用场景 返回文件 文件读写

Node核心特点

  • 事件驱动 Node.js 的 api 是基于事件的 异步的

  • Node.js 采用的是单线程 进程（主线程）node.js 可以开启多个进程

  • 不适合 cpu 密集型 i/o密集型

同步异步 阻塞非阻塞(针对的点不一样的)

  • 同步和异步，关注的是消息通知的机制 readFile

    • 同步体现在，在等待一件事情的处理结果时，对方是否提供通知服务，如果对方不提供通知服务，则为同步

    • 异步体现在，在等待一件事情的处理结果时，对方是否提供通知服务，如果对方提供通知服务，则为异步。

  • 阻塞和非阻塞 程序等待消息结果的状态

    • 阻塞，在等待一件事情的处理结果时，你是否还去干点其他的事情，如果不去，则为阻塞;

    • 非阻塞，在等待一件事情的处理结果时，你是否还去干点其他的事情，如果去了，则为非阻塞;

Node 中的全局对象

this 和 module.exports 是 === 的

  console.log(this); // {} this 不是 global
  console.log(this === global); // false
  console.log(this === module.exports); // true
复制代码

arguments

  console.log(arguments);
  // [Arguments] {
  // '0': {},
  // '1': [Function: require] {
  // resolve: [Function: resolve] { paths: [Function: paths] },
  // main: Module {
  // id: '.',
  // path: '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global',
  // exports: {},
  // parent: null,
  // filename: '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global/index.js',
  // loaded: false,
  // children: [],
  // paths: [Array]
  // },
  // extensions: [Object: null prototype] {
  // '.js': [Function],
  // '.json': [Function],
  // '.node': [Function],
  // '.mjs': [Function]
  // },
  // cache: [Object: null prototype] {
  // '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global/index.js': [Module]
  // }
  // },
  // '2': Module {
  // id: '.',
  // path: '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global',
  // exports: {},
  // parent: null,
  // filename: '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global/index.js',
  // loaded: false,
  // children: [],
  // paths: [
  // '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global/node_modules',
  // '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/node_modules',
  // '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node_modules',
  // '/Users/hiraku/myself/node_modules',
  // '/Users/hiraku/node_modules',
  // '/Users/node_modules',
  // '/node_modules'
  // ]
  // },
  // '3': '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global/index.js',
  // '4': '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global'
  // }
复制代码

global key

  console.log(Object.keys(global));
  // [
  // 'global',
  // 'clearInterval',
  // 'clearTimeout',
  // 'setInterval',
  // 'setTimeout',
  // 'queueMicrotask',
  // 'clearImmediate',
  // 'setImmediate'
  // ]
复制代码

process 进程

  console.log(Object.keys(process));
  // ['version','arch','platform','release','_rawDebug','moduleLoadList','binding','_linkedBinding','_events','_eventsCount','_maxListeners','domain','_exiting','config','abort','umask','chdir','cwd','_debugProcess','_debugEnd','_startProfilerIdleNotifier','_stopProfilerIdleNotifier','dlopen','uptime','_getActiveRequests','_getActiveHandles','reallyExit','_kill','hrtime','cpuUsage','resourceUsage','memoryUsage','kill','exit','getuid','geteuid','getgid','getegid','getgroups','initgroups','setgroups','setegid','seteuid','setgid','setuid','stdout','stderr','stdin','openStdin','allowedNodeEnvironmentFlags','assert','features','_fatalException','setUncaughtExceptionCaptureCallback','hasUncaughtExceptionCaptureCallback','emitWarning','nextTick','_tickCallback','env','title','argv','execArgv','pid','ppid','execPath','debugPort','argv0','_preload_modules','mainModule'
复制代码

  • process.argv

  // node index.js --port 3000
  console.log(process.argv);
  // 1. 当前 node 的执行命令文件
  // 2. 当前执行的文件是谁 node + 文件执行时 可以传递参数 这些参数会放到 数组的第三项
  // 3. 解析用户传递的参数
  // [ '/Users/hiraku/.nvm/versions/node/v11.10.0/bin/node',
  // '/Users/hiraku/myself/architecture-product/node/global/index.js',
  // '--port',
  // '3000' ]
  const argvObj = process.argv.slice(2).reduce((memo, current, index, arr) => {
    if(current.startsWith('--')) {
      memo[current.slice(2)] = arr[index + 1];
    }
    return memo;
  }, {});
  console.log(argvObj);
复制代码

  • process.platform 进程运行的平台

  console.log(process.platform, 'platform'); // darwin
  // win32 darwin
复制代码

  • commander 的使用

  const cmd = require('commander');
  cmd.name('node global');
  cmd.usage('index.js');
  cmd.version('1.0.0');
  cmd.option('-p,--port <v>', 'please set you prot ');
  cmd.option('-c,--config <v>', 'please set you config file ');
  cmd.command('create').action(() => { // 运行时会执行此方法
      console.log('创建项目');
  });
  cmd.on('--help', function () {
      console.log('\r\nRun command')
      console.log('\r\n node global -p 3000')
  });
  const r = cmd.parse(process.argv);
  console.log(r);
  console.log(process.env);
  console.log(process.cwd());

  // Usage: node global index.js

  // Options:
  // -V, --version output the version number
  // -p,--port <v> please set you prot
  // -c,--config <v> please set you config file
  // -h, --help display help for command

  // Commands:
  // create
  // help [command] display help for command

  // Run command

  // node global -p 3000
复制代码

  • process.cwd 当前工作目录，如 webpack 找配置文件，当前工作目录下查找

  console.log(process.cwd()); // /Users/hiraku/myself/architecture-product/node/4.global
复制代码

  • 在当前命令行窗口下设置环境变量

// window set命令 export 命令 => cross-env
console.log(process.env) // 当前进程的环境变量 会用他来区分各种环境
// cross-env env=development && node xxxx
复制代码

Node 中的实现的微任务

  • node 中实现的微任务 他的优先级比 promise 还要高

  • nextTick 和 promise 是两个队列，所以会先清空 nextTick 队列

  • node 的事件环 在 nodeV10 版本之后，统一执行效果和浏览器一致，每个宏任务执行完都会清空微任务

  • 老版本是每个队列清空后清空微任务

  process.nextTick(() => {
    console.log(1);
    process.nextTick(() => {
      console.log(2);
      process.nextTick(() => {
        console.log(3);
      });
    });
  });
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('promise')
  });

  // 1 2 3 promise
复制代码

  • 如果是 setImmediate 和 setTimeout 在默认环境下执行会受性能影响

  setImmediate(() => { // 立即
    console.log('setImmediate'); // node 中的宏任务
  });
  setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout');
  }, 0);
  // setTimeout
  // setImmediate
复制代码

  • setImmediate nextTick

  setImmediate(() => {
    console.log('setImmediate1');
    process.nextTick(() => {
      Promise.resolve().then(() => {
        console.log('promise1');
      });
    });
  });
  setImmediate(() => {
    console.log('setImmediate2');
    Promise.resolve().then(() => {
      console.log('promise2');
    });
    process.nextTick(() => {
      console.log('nextTick2');
    });
  });
  process.nextTick(() => {
    console.log('nextTick1');
  });

  // nextTick1
  // setImmediate1
  // promise1
  // setImmediate2
  // nextTick2
  // promise2
复制代码

  • 总结

    • 默认当主代码执行完毕后会进入到事件环

    • 会先看当前定时器是否到达时间，如果到达时间会执行 定时器的回调

    • poll 阶段会执行 i/o 操作的回调，如果没有 i/o 看一下有没有 setImmediate，如果有会进入到 check 阶段

    • 如果没有 要检查是否有定时器如果没定时器也没有，i/o操作则结束循环

    • 如果有定时器，定时器到达时间后，会返回 timer 阶段执行定时器的回调

    • 每一个宏任务执行完毕后都会清空微任务

  • 定时器：本阶段执行已经被 setTimeout() 和 setInterval() 的调度回调函数。

  • 待定回调：执行延迟到下一个循环迭代的 I/O 回调。

  • idle, prepare：仅系统内部使用。

  • 轮询：检索新的 I/O 事件;执行与 I/O 相关的回调（几乎所有情况下，除了关闭的回调函数，那些由计时器和 * setImmediate() 调度的之外），其余情况 node 将在适当的时候在此阻塞。

  • 检测：setImmediate() 回调函数在这里执行。

  • 关闭的回调函数：一些关闭的回调函数，如：socket.on('close', ...)。

  • 宏任务微任务分类

    • Vue.nextTick 混合型任务，可能是微任务也可能是宏任务

    • 微任务 promise.then、mutationObserver、process.nextTick

    • 宏任务 script 标签、ui 渲染 、MessageChannel(浏览器) 、ajax、event 事件、setTimeout

    • setImmediate requestFrameAnimation

    • 浏览器是一个宏任务队列 node 是多个宏任务队列

    • 执行顺序是一样的


以上是关于今日分享Node 核心和 Node eventLoop的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

第1523期Node.js 中的依赖管理

第1496期新手向之Vue.js + Node.js(koa) 合体指南

第1768期Node.js 在微医的应用场景及实践

今日好书丨《Node.js：来一打 C++ 扩展》

浏览器和Node不同的事件循环（Event Loop）

第1371期Node.js 前端开发指南