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Nodejs為什么選擇javascript為載體語(yǔ)言

更新時(shí)間：2015年01月13日 09:45:54 投稿：hebedich

準(zhǔn)備寫一個(gè)NodeJS方面的系列文章，由淺入深，循序漸進(jìn)，秉承的理念是重思想，多實(shí)踐，勤能補(bǔ)拙，貴在堅(jiān)持。本文首先來(lái)點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)的開(kāi)篇吧。

我們先來(lái)看看NodeJS官網(wǎng)上的介紹：

　　其特點(diǎn)為：

　　1，它是一個(gè)Javascript運(yùn)行環(huán)境

　　2，依賴于Chrome V8引擎進(jìn)行代碼解釋

　　3，事件驅(qū)動(dòng)

　　4，非阻塞I/O

　　5，輕量、可伸縮，適于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互應(yīng)用

　　6，單進(jìn)程，單線程

　?。?），Nodejs為什么選擇javascript為載體語(yǔ)言

　　　　事實(shí)上，在實(shí)現(xiàn) Node.js 之初，作者 Ryan Dahl 并沒(méi)有選擇 JavaScript，他嘗試過(guò) C、Lua，皆因其欠缺一些高級(jí)語(yǔ)言的特性，如閉包、函數(shù)式編程，致使程序復(fù)雜，難以維護(hù)。

　　　　而 JavaScript 則是支持函數(shù)式編程范型的語(yǔ)言，很好地契合了 Node.js 基于事件驅(qū)動(dòng)的編程模型。加之 Google 提供的 V8 引擎，使 JavaScript 語(yǔ)言的執(zhí)行速度大大提高。

　　　　最終呈現(xiàn)在我們面前的就成了 Node.js，而不是 Node.c，Node.lua 或其他語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)。

　?。?），Node.js不是JS應(yīng)用、而是JS運(yùn)行平臺(tái)

　　　　看到Node.js這個(gè)名字，初學(xué)者可能會(huì)誤以為這是一個(gè)Javascript應(yīng)用，事實(shí)上，Node.js采用C++語(yǔ)言編寫而成，是一個(gè)Javascript的運(yùn)行環(huán)境。

　　　　Node.js采用了Google Chrome瀏覽器的V8引擎，性能很好，同時(shí)還提供了很多系統(tǒng)級(jí)的API，如文件操作、網(wǎng)絡(luò)編程等。

　　　　以下是NodeJS所涉及的全部模塊：

　　　　瀏覽器端的Javascript代碼在運(yùn)行時(shí)會(huì)受到各種安全性的限制，對(duì)客戶系統(tǒng)的操作有限。

　　　　相比之下，Node.js則是一個(gè)全面的后臺(tái)運(yùn)行時(shí)，為Javascript提供了其他語(yǔ)言能夠?qū)崿F(xiàn)的許多功能。

　?。?），Node.js的特點(diǎn)

　　　　Node.js在設(shè)計(jì)上也是比較創(chuàng)新，它以單進(jìn)程，單線程模式運(yùn)行（這和Javascript的運(yùn)行方式是一致的），

　　　　事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制是Node.js通過(guò)內(nèi)部單線程高效率地維護(hù)事件循環(huán)隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)的，沒(méi)有多線程的資源占用和上下文切換，這意味著面對(duì)大規(guī)模的http請(qǐng)求，Node.js憑借事件驅(qū)動(dòng)搞定一切，

　　　　習(xí)慣了傳統(tǒng)語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開(kāi)發(fā)人員可能對(duì)多線程并發(fā)和協(xié)作非常熟悉，但是面對(duì)Node.js，我們需要接受和理解它的特點(diǎn)。

二，重要概念

　　1，什么是 Event Loop ？（很重要的概念）

　　　　Event Loop 是一個(gè)很重要的概念，指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一種運(yùn)行機(jī)制。

　　　　想要理解Event Loop，就要從程序的運(yùn)行模式講起。運(yùn)行以后的程序叫做進(jìn)程（Process），一般情況下，一個(gè)進(jìn)程一次只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)。

　　　　如果有很多任務(wù)需要執(zhí)行，不外乎三種解決方法。

　　　　　?。?），排隊(duì)。因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程一次只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，只好等前面的任務(wù)執(zhí)行完了，再執(zhí)行后面的任務(wù)。

　　　　　?。?），新建進(jìn)程。使用fork命令，為每個(gè)任務(wù)新建一個(gè)進(jìn)程。

　　　　　?。?），新建線程。因?yàn)檫M(jìn)程太耗費(fèi)資源，所以如今的程序往往允許一個(gè)進(jìn)程包含多個(gè)線程，由線程去完成任務(wù)。

　　　　以JavaScript語(yǔ)言為例，它是一種單線程語(yǔ)言，所有任務(wù)都在一個(gè)線程上完成，即采用上面的第一種方法。一旦遇到大量任務(wù)或者遇到一個(gè)耗時(shí)的任務(wù)，網(wǎng)頁(yè)就會(huì)出現(xiàn)"假死"，因?yàn)镴avaScript停不下來(lái)，也就無(wú)法響應(yīng)用戶的行為。

　　　　你也許會(huì)問(wèn)，JavaScript為什么是單線程，難道不能實(shí)現(xiàn)為多線程嗎？

　　　　這跟歷史有關(guān)系：

　　　　　　JavaScript語(yǔ)言的一大特點(diǎn)就是單線程，也就是說(shuō)，同一個(gè)時(shí)間只能做一件事。那么，為什么JavaScript不能有多個(gè)線程呢？這樣能提高效率啊。

　　　　　　JavaScript的單線程，與它的用途有關(guān)。作為瀏覽器腳本語(yǔ)言，JavaScript的主要用途是與用戶互動(dòng)，以及操作DOM。這決定了它只能是單線程，否則會(huì)帶來(lái)很復(fù)雜的同步問(wèn)題。

　　　　　　比如，假定JavaScript同時(shí)有兩個(gè)線程，一個(gè)線程在某個(gè)DOM節(jié)點(diǎn)上添加內(nèi)容，另一個(gè)線程刪除了這個(gè)節(jié)點(diǎn)，這時(shí)瀏覽器應(yīng)該以哪個(gè)線程為準(zhǔn)？

　　　　　　所以，為了避免復(fù)雜性，從一誕生，JavaScript就是單線程，這已經(jīng)成了這門語(yǔ)言的核心特征，將來(lái)也不會(huì)改變。

　　　　　　為了利用多核CPU的計(jì)算能力，HTML5提出Web Worker標(biāo)準(zhǔn)，允許JavaScript腳本創(chuàng)建多個(gè)線程，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作DOM。
　　　　　　所以，這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有改變JavaScript單線程的本質(zhì)。

　　　　　　回到EventLoop：

　　　　　　單線程就意味著，所有任務(wù)需要排隊(duì)，前一個(gè)任務(wù)結(jié)束，才會(huì)執(zhí)行后一個(gè)任務(wù)。如果前一個(gè)任務(wù)耗時(shí)很長(zhǎng)，后一個(gè)任務(wù)就不得不一直等著。

　　　　　　如果排隊(duì)是因?yàn)橛?jì)算量大，CPU忙不過(guò)來(lái)，倒也算了，但是很多時(shí)候CPU是閑著的，因?yàn)镮O設(shè)備（輸入輸出設(shè)備）很慢（比如Ajax操作從網(wǎng)絡(luò)讀取數(shù)據(jù)），不得不等著結(jié)果出來(lái)，再往下執(zhí)行。

　　　　　　JavaScript語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者意識(shí)到，這時(shí)主線程完全可以不管IO設(shè)備，掛起處于等待中的任務(wù)，先運(yùn)行排在后面的任務(wù)。等到IO設(shè)備返回了結(jié)果，再回過(guò)頭，把掛起的任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行下去。

　　　　　　于是，所有任務(wù)可以分成兩種，一種是同步任務(wù)（synchronous），另一種是異步任務(wù)（asynchronous）。同步任務(wù)指的是，在主線程上排隊(duì)執(zhí)行的任務(wù)，只有前一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢，

　　　　　　才能執(zhí)行后一個(gè)任務(wù)；異步任務(wù)指的是，不進(jìn)入主線程、而進(jìn)入"任務(wù)隊(duì)列"（task queue）的任務(wù)，只有"任務(wù)隊(duì)列"通知主線程，某個(gè)異步任務(wù)可以執(zhí)行了，該任務(wù)才會(huì)進(jìn)入主線程執(zhí)行。

　　　　　　如下圖：

　　　　　　　只要主線程空了，就會(huì)去讀取"任務(wù)隊(duì)列"，這就是JavaScript的運(yùn)行機(jī)制。這個(gè)過(guò)程會(huì)不斷重復(fù)。

三，實(shí)例講解

　　好了，“廢話”不多說(shuō)了，馬上開(kāi)始我們第一個(gè)NodeJS應(yīng)用：“Hello 大熊”。

　　打開(kāi)你最喜歡的編輯器，創(chuàng)建一個(gè)HelloWorld.js文件。

　　代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

1 var http = require("http") ;2 http.createServer(function(request,response){3 response.writeHead(200,{4 "Content-Type" : "text/plain"5 }) ;6 response.write("Hello，大熊 !") ;7 response.end() ;8 }).listen(8888) ;

　　我們來(lái)運(yùn)行并且測(cè)試這段代碼。首先，用Node.js執(zhí)行你的腳本：

　　打開(kāi)命令行工具CMD，切換到你的工作目錄，運(yùn)行命令“node HelloWorld.js”

　　接下來(lái)，打開(kāi)瀏覽器訪問(wèn)http://localhost:8888/，你會(huì)看到一個(gè)寫著 “Hello，大熊 !” 的網(wǎng)頁(yè)。

　　一點(diǎn)小的擴(kuò)展知識(shí)：

　　如下圖所示，這是NodeJS中的http.js部分源碼，createServer是一個(gè)對(duì)用戶很友好的接口，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)采用了單例模式，這樣做的好處是，把實(shí)例的創(chuàng)建和初始化任務(wù)進(jìn)行有效的分離，職責(zé)專一，降低耦合度，這是大家平時(shí)編程時(shí)可以借鑒的思想。