node(01)-基础概念

忘是亡心i 2022-03-02 18:44 160阅读 0赞

## 基础概念: ##

Node能够解决什么问题?

Node的首要目标是提供一种简单的，用于创建高性能服务器的开发工具  
Web服务器的瓶颈在于并发的用户量，对比Java和Php的实现方式

Node是什么?

Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境,让JavaScript的执行效率与低端的C语言的相近的执行效率。。  
Node.js 使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效。  
Node.js 的包管理器 npm，是全球最大的开源库生态系统。

为什么JavaScript是单线程？

这是由 Javascript 这门脚本语言的用途决定的。  
Web Worker并没有改变 JavaScript 单线程的本质。

浏览器模型

*  用户界面-包括地址栏、前进/后退按钮、书签菜单等
 *  浏览器引擎-在用户界面和呈现引擎之间传送指令
 *  呈现引擎-又称渲染引擎，也被称为浏览器内核，在线程方面又称为UI线程
 *  网络-用于网络调用，比如 HTTP 请求
 *  用户界面后端-用于绘制基本的窗口小部件,UI线程和JS共用一个线程
 *  JavaScript解释器-用于解析和执行 JavaScript 代码
    
    数据存储-这是持久层。浏览器需要在硬盘上保存各种数据，例如 Cookie

`浏览器模型`

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTYwNzQy_size_16_color_FFFFFF_t_70]

除JS线程和UI线程之外的其它线程

浏览器事件触发线程  
定时触发器线程  
异步HTTP请求线程

任务队列

1.  所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈(事实上绝大部分代码都在栈中执行)
2.  主线程之外，还存在一个`任务队列`。只要`异步任务有了运行结果`，就在`任务队列之中放置一个事件`。
3.  一旦执行栈中的`所有同步任务执行完毕`，系统就会`读取任务队列`，看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务，于是`结束等待状态`，进入`执行栈`，开始执行。
4.  主线程不断重复上面的第三步。

`Event Loop`

主线程从任务队列中读取事件，这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为Event Loop(事件循环)

Node.js的Event Loop

1.  V8引擎解析JavaScript脚本。
2.  解析后的代码，调用Node API。
3.  libuv库负责Node API的执行。它将不同的任务分配给不同的线程，形成一个Event  
    Loop（事件循环），以异步的方式将任务的执行结果返回给V8引擎。
4.  V8引擎再将结果返回给用户。

`同步与异步`

同步和异步关注的是`消息通知机制`  
`同步:`就是发出调用后，没有得到结果之前，该调用不返回，一旦调用返回，就得到返回值了。 简而言之就是调用者主动等待这个调用的结果  
`异步:`则相反，调用者在发出调用后这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。换句话说当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果，而是调用发出后，被调用者通过状态、通知或回调函数处理这个调用。

阻塞与非阻塞

`阻塞`和`非阻塞`关注的是程序在`等待调用结果（消息，返回值）时的状态`.  
`阻塞:`调用是指调用结果返回之前，当前`线程会被挂起`。调用线程只有在得到结果之后才会返回。  
`非阻塞:`调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

组合

同步异步取决于被调用者，阻塞非阻塞取决于调用者

1.  同步阻塞
2.  异步阻塞
3.  同步非阻塞
4.  异步非阻塞
    
    什么场合下应该考虑使用Node框架
5.  当应用程序需要处理大量并发的输入输出，而在向客户端响应之前，应用程序并不需要进行非常复杂的处理。
    
    聊天服务器
    
    电子商务网站

**涉及技术点铺垫：**

进程和线程

`进程：`程序在操作系统中的一次执行过程，系统进行资源分配和调度的一个独立单位  
`线程：`进程的一个执行实体，是CPU调度和分派的基本单位，比进程更小的能独立运行的基本单位  
`关系：`一个进程可以创建和撤销多个线程，同一个进程中多个线程之间可以并发执行  
`并发：`多线程程序在单核CPU运行  
`并行：`多线程程序在多核CPU运行

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTYwNzQy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

栈内存和堆内存

`栈内存`保存着JS的变量和指向堆内存中对象的指针`堆内存`保存着对象。  
下面的执行栈和栈内存是两个概念。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTYwNzQy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

任务队列

一个 JavaScript 运行时包含了一个待处理的消息队列。每一个消息都与一个函数相关联。当栈拥有足够内存时，从队列中取出一个消息进行处理。`这个处理过程包含了调用与这个消息相关联的函数（以及因而创建了一个初始堆栈帧）。当栈再次为空的时候，也就意味着消息处理结束`。

队列和栈的区别

1.  队列先进先出
2.  栈先进后出
3.  栈中代码执行完毕再执行队列任务（`同步代码先执行，异步代码后执行`）
4.  栈的执行跟函数进栈顺序无关，跟函数销毁顺序有关。

`宏任务微任务`

1、`任务队列`并不是只有一个，不同的任务对应着不同的任务队列，宏观任务放入宏观任务队列，  
微观任务放入微观任务队列，  
2、这些任务队列在栈空的时候被调入的优先级是`微观任务队列优于宏观任务队列`，  
3、当微观任务队列都清空的时候才执行宏观任务队列中的任务。

浏览器的事件环

浏览器执行js代码，先执行`主栈中`的代码，待主栈内代码执行完成后，`清空微任务`，取出宏任务执行，执行完宏任务，再清空微任务，不断循环往复，这就是浏览器的事件环

如下代码：执行结果是`先B后A`  
为什么呢？因为浏览器的事件环`微任务先执行`，而`then使用了微任务的机制`，所以会优先执行  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTYwNzQy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

例二

执行结果CABD,为什么会这样，

1.  then是一个微任务，所以先执行 得C
2.  此时先放入宏任务队列得计时器紧接着执行得A，因为`事件环机制`，执行完后会清空微任务任务队列，所以接近着清空了then，得B，清空完了微任务就去执行宏任务得D，然后又回去清空为任务…

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTYwNzQy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

**异步任务**

常用有哪些宏任务？

1，setTimeout()  
2，setImmediate() IE专属  
3，setTimeout()  
4，MessageChannel()

常用哪些是微任务?

1，Promise.then()  
2，MutationObserver()

REPL

在Node.js中为了使开发者方便测试JavaScript代码，提供了一个名为REPL的可交互式运行环境。开发者可以在该运行环境中输入任何JavaScript表达式，当用户按下回车键后，REPL运行环境将显示该表达式的运行结果。（`即写完的代码在此环境直接调用交互测试`）

如何进入REPL

在命令行容器中输入node命令并按下回车键，即可进入REPL运行环境。

REPL操作

1.  变量的操作,声明普通变量和对象
2.  val
3.  函数的书写
4.  下划线访问最近使用的表达式
5.  多行书写

`REPL运行环境中的上下文对象`

let repl = require('repl');
    let con = repl.start().context;
    con.msg = 'hello';
    con.hello = function(){
    console.log(con.msg);
    }

**REPL运行环境的基础命令**

`.break` 退出当前命令  
`.clear` 清除REPL运行环境上下文对象中保存的所有变量与函数  
`.exit` 退出REPL运行环境  
`.save` 把输入的所有表达式保存到一个文件中  
`.load` 把所有的表达式加载到REPL运行环境中  
`.help` 查看帮助命令

控制台

在Node.js中，使用console对象代表控制台(在操作系统中表现为一个操作系统指定的字符界面，比如 Window中的命令提示窗口)。

console.log  
[console.info][]  
console.error 重定向到文件  
console.warn  
console.dir  
console.time  
console.timeEnd  
console.trace  
console.assert

全局作用域

全局作用域(global)可以定义一些不需要通过任何模块的加载即可使用的变量、函数或类  
定义全局变量时变量会成为global的属性。  
永远不要不使用var关键字定义变量，以免污染全局作用域

process对象

在node.js里，process 对象代表node.js应用程序，可以获取应用程序的用户，运行环境等各种信息

process.argv.forEach(function(item){
      console.log(item);
    });
    process.on('exit',function(){
      console.log('clear');
    });
    
    process.on('uncaughtException',function(err){
      console.log(err);
    })
    
    console.log(process.memoryUsage());
    console.log(process.cwd());
    console.log(__dirname);
    process.chdir('..');
    console.log(process.cwd());
    console.log(__dirname);
    
    function err(){
     throw new Error('报错了');
    }
    err();

`process.nextTick & setImmediate`

`process.nextTick()`方法将 callback 添加到`"next tick 队列"`。 一旦当前事件轮询队列的任务全部完成，`在next tick队列中的所有callbacks会被依次调用`。  
setImmediate预定立即执行的 callback，它是在 I/O 事件的回调之后被触发

setImmediate(function(){
      console.log('4');
    });
    setImmediate(function(){
      console.log('5');
    });
    process.nextTick(function(){
      console.log('1');
      process.nextTick(function(){
        console.log('2');
        process.nextTick(function(){
          console.log('3');
        });
      });
    });

–

EventEmitter

在Node.js的用于实现各种事件处理的event模块中，定义了EventEmitter类，所以可能触发事件的对象都是一个继承自EventEmitter类的子类实例对象。

addListener(event,listener)对指定事件绑定事件处理函数

`on(event,listener)`对指定事件绑定事件处理函数  
`once(event,listener)`对指定事件指定只执行一次的事件处理函数  
`removeListener(event,listener)`对指定事件解除事件处理函数  
`removeAllListeners([event])`对指定事件解除所有的事件处理函数  
`setMaxListeners(n)`指定事件处理函数的最大数量.n为整数值，代表最大的可指定事件处理函数的数量  
`listeners(event)`获取指定事件的所有事件处理函数  
`emit(event,[arg1],[arg2],[...])`手工触发指定事件

//给指定的事件绑定事件处理函数，1参数是事件类型 2参数是事件监听函数

EventEmitter.prototype.on = EventEmitter.prototype.addListener = function(type,listener){
      if(this.events[type]){
        this.events[type].push(listener);
        if(this._maxListeners!=0&&this.events[type].length>this._maxListeners){
          console.error(`MaxListenersExceededWarning: Possible EventEmitter memory leak detected. ${this.events[type].length} ${type} listeners added. Use emitter.setMaxListeners() to increase limit`);
        }
      }else{
        //如果以前没有添加到此事件的监听函数，则赋一个数组
        this.events[type] = [listener];
      }
    }
    
    EventEmitter.prototype.once = function(type,listener){
      //用完即焚
     let  wrapper = (...rest)=>{
       listener.apply(this);//先让原始的监听函数执行
       this.removeListener(type,wrapper);
     }
     this.on(type,wrapper);
    }
    EventEmitter.prototype.removeListener = function(type,listener){
      if(this.events[type]){
        this.events[type] = this.events[type].filter(l=>l!=listener)
      }
    }

//移除某个事件的所有监听函数

EventEmitter.prototype.removeAllListeners = function(type){
      delete this.events[type];
    }
    EventEmitter.prototype.emit = function(type,...rest){
      this.events[type]&&this.events[type].forEach(listener=>listener.apply(this,rest));
    }
    module.exports = EventEmitter;
    
    console.log('next');

process设置环境变量【process.env.环境变量名】

1、进入指定项目文件夹，添加命令windows下：`set NODE_ENV=development` 或者 `set NODE_ENV=production` 就能区别当前代码环境是开发环境还是生产环境  
2、然后在webpack配置时process.env.NODE\_ENV就能准确判断当前的环境

例如：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTYwNzQy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

process设置环境变量【process.argv】

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTYwNzQy_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
未完待续…

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[console.info]: http://console.info
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