Node.js究竟是什么？Node.js工作原理解析

Node.js 是一个 JavaScript 运行时环境。听起来还不错，不过这究竟意味着什么？它又是如何运作的？

Node 运行时环境包含执行 JavaScript 程序所需要的一切。

如果你了解 Java 的话，会发现它们有点像。

JavaScript 原来是只能在浏览器中运行的，当把它扩展成为可以在你的计算机上作为独立的程序运行时，Node.js 就出现了。

现在你可以用 JavaScript 做更多的事情，而不仅仅是用在网站的互动和特效上。

JavaScript 现在能够去做其他脚本语言（如Python）可以执行的操作。

你 Chrome 浏览器中的 JavaScript 和 Node.js 都在 V8 引擎上运行。该引擎将你的 JavaScript 代码转换为更快的机器代码。机器代码是低级代码，计算机可以直接运行而无需先解释它。

为什么选择 Node.js？

这是 Node.js 官方网站上给出的正式定义：

Node.js®是基于 Chrome 的 V8 JavaScript 引擎构建的 JavaScript 运行时环境。

Node.js 使用事件驱动的非阻塞 I/O模型，轻量且高效。

Node.js 的包生态系统 npm 是世界上最大的开源库生态系统。

我们在前面已经讨论过了这个定义的第一行：“Node.js®是基于 Chrome 的 V8 JavaScript 引擎构建的 JavaScript 运行时环境。” 现在让我们理解剩下的两行，这样我们就可以找出为什么 Node.js 如此受欢迎的原因。

I/O 指的是输入/输出。它可以是从读取/写入本地文件到向 API 发出 HTTP 的任何内容。

I/O 需要时间，因此会阻止其他函数。

考虑一下这种情况，我们需要通过请求后端数据库来获取 user1 和 user2 的详细信息，然后在屏幕或控制台上打印它们。对该请求的响应需要时间，但是两个用户数据的请求可以独立地同时执行。

阻塞 I/O（左）与非阻塞 I/O（右）

阻塞 I/O

在阻塞方法中，在 user1 的数据被输出到屏幕之前，不会启动 user2 的数据请求。

如果这是一个Web服务器，我们必须为每个新用户启动一个新线程。但 JavaScript 是单线程的（实际上不是真的，但它有一个单线程的事件循环，我们稍后会讨论）。所以这会使 JavaScript 不太适合多线程任务。

这就是非阻塞的用武之地。

非阻塞 I/O

另一方面，如果用非阻塞请求，可以在为 user2 发起数据请求时，无需先等待对 user1 请求的响应。你可以并行启动这两个请求。

这种非阻塞 I/O 消除了对多线程的需要，因为服务器可以同时处理多个请求。

JavaScript 事件循环

以下是 JavaScript 事件循环工作原理简要的逐步描述。

1. 将 main() 送入调用栈。

2. 将 console.log() 送入调用栈。然后立即运行并弹出。

3. 将 setTimeout(2000) 送入栈。 setTimeout(2000)是一个 Node API。在调用它时，先注册事件回调。事件将等待 2000 毫秒，然后回调这个函数。

4. 在 API 中注册后，setTimeout(2000) 从调用堆栈中弹出。

5. 现在第二个 setTimeout(0) 以相同的方式注册。我们现在有两个 Node API 等待执行。

6. 等待 0 秒后，setTimeout(0) 被移动到回调队列，同样的事情发生在 setTimeout(2000)。

7. 在回调队列中，函数等待调用栈为空，因为每个语句都执行一次。这由事件循环处理。

8. 最后一个 console.log() 运行，并且 main() 从调用栈中弹出。

9. 如果事件循环检测到到调用堆栈为空且回调队列不为空。它将回调（以先进先出顺序）移动到调用栈并执行。

npm

这些是由令人敬畏的社区所构建的库，它能解决你的大多数的常规问题。 npm（Node package manager)）中有很多可以用在你的程序中包，可以使你的开发更快更有效。

Require

Require 做三件事：

• 它从 Node.js API 加载与 Node.js 捆绑在一起的模块，如文件系统和 HTTP 等。

• 它加载从 npm 安装的第三方库，如 Express 和 Mongoose 等。

• 它允许你 require 自己的文件并把项目模块化。

Require 是一个函数，它接受参数 “path” 并返回 module.exports。

Node 模块

Node 模块是一个可重用的代码块，它的存在不会对其他代码产生意外地影响。

你可以编写自己的模块并在各种程序中使用它。 Node.js 有一组内置模块，无需进一步安装即可使用。

V8 通过利用 C++ 来加速 JavaScript

V8 是一个用 C++ 编写的开源运行时引擎。

JavaScript => V8（C ++）=> 机器码

V8 实现了 ECMA-262 中指定的名为 ECMAScript 的脚本。 ECMAScript 由 Ecma International 创建，用于标准化JavaScript。

V8 可以独立运行，也可以嵌入到任何 C++ 程序中。它有一些钩子，允许你编写自己的C++代码供 JavaScript 使用。

这实际上允许你通过将 V8 嵌入到 C++ 代码中来向 JavaScript 添加功能，以便使你的 C++ 代码实现比 ECMAScript 标准更多的功能。

正如 Greg Bulmash 引起了我的注意，除了V8之外，还有许多不同的 JavaScript 引擎，如 Mozilla 的 SpiderMonkey，微软的 Chakra 等等。更多的东西可以在这里找到。

事件

事件指的是我们可以对在程序中发生的事情作出回应。Node 中有两种类型的事件。

• 系统事件：来自用 C++ 实现的基于 libuv 库的内核。（例如，读取文件完毕）。

• 自定义事件：JavaScript 核心。

在 Node.js 中写一个 Hello World

创建文件 app.js 并将以下内容添加到其中。

console.log("Hello World!");

打开终端，将目录切换到保存文件的文件夹，然后运行 node app.js。

就这么简单，你在 Node.js 中写的 “Hello World” 跑起来了。

最后，你可以通过互联网上的大量资源去了解关于 Node.js 的更多信息。

原文链接：Node.js 究竟是什么？

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