背景

去年下半年，我在微信书架里加入了许多技术书籍，各种类别的都有，断断续续的读了一部分。

没有计划的阅读，收效甚微。

新年伊始，我准备尝试一下其他方式，比如阅读周。每月抽出1~2个非连续周，完整阅读一本书籍。

这个“玩法”虽然常见且板正，但是有效。

已读完书籍：《架构简洁之道》。

当前阅读周书籍：《深入浅出的Node.js》。

Node 简介

了解它：Node 是什么

Node，一个强制不共享任何资源的单线程、单进程系统，包含十分适宜网络的库，为构建大型分布式应用程序提供基础设施。

Node 的目标是成为一个构建快速、可伸缩的网络应用平台。通过通信协议来组织许多 Node，非常容易通过扩展来达成构建大型网络应用的目的。

扩展：Node 给 JavaScript 带来的意义

Node 打破了过去 JavaScript 只能在浏览器中运行的局面。借助 Node，JavaScript 可以运行在不同的地方。

在 Node 中，JavaScript 可以随心所欲地访问本地文件，可以搭建 WebSocket 服务器端，可以连接数据库，可以如 Web Workers 一样玩转多进程。

熟悉它：Node 的特点

异步 I/O

在 Node 中，绝大多数的操作都以异步的方式进行调用。每个调用之间无须等待之前的 I/O 调用结束。在编程模型上可以极大提升效率。

以文件读取为例，计算两个文件读取任务的耗时。

fs.readFile('/path1', function (err, file) {
  console.log(’读取文件1完成’);
});
fs.readFile('/path2', function (err, file) {
  console.log(’读取文件2完成’);
});

对于同步 I/O 而言，它们的耗时是两个任务的耗时之和。而于异步 I/O 而言，它们的耗时取决于最慢的那个文件读取的耗时。

事件与回调函数

事件的编程方式具有轻量级、松耦合、只关注事务点等优势。

Node除了异步和事件外，回调函数是一大特色。回调函数是最好的接受异步调用返回数据的方式。

如下代码中，Node 创建一个Web服务器，并侦听8080端口。对于服务器，为其绑定了request事件，对于请求对象，为其绑定了data事件和end事件：

var http = require('http');
var querystring = require('querystring');

// 侦听服务器的request事件
http.createServer(function (req, res) {
  var postData = '';
  req.setEncoding('utf8');
  // 侦听请求的data事件
  req.on('data', function (chunk) {
    postData += chunk;
  });
  // 侦听请求的end事件
  req.on('end', function () {
    res.end(postData);
  });
}).listen(8080);
console.log(’服务器启动完成’);

单线程

Node 保持了 JavaScript 在浏览器中单线程的特点。

单线程有优点也有缺点。

1、优点

不用像多线程编程那样处处在意状态的同步问题，这里没有死锁的存在，也没有线程上下文交换所带来的性能上的开销。

2、缺点

• 无法利用多核CPU。
• 错误会引起整个应用退出，应用的健壮性值得考验。
• 大量计算占用CPU导致无法继续调用异步I/O。

跨平台

Node 支持在 Windows 和 *nix 平台上运行。得益于它在操作系统与Node上层模块系统之间构建了一层平台层架构，即libuv。

通过良好的架构，Node 的第三方 C++ 模块也可以借助 libuv 实现跨平台。目前，除了没有保持更新的 C++ 模块外，大部分 C++ 模块都能实现跨平台的兼容。

应用它：Node 的应用场景

Node 适合的场景主要有 I/O 密集型应用，而 CPU 密集型应用还有待讨论。

I/O 密集型应用

I/O 密集型指的是系统的 CPU 效能相对硬盘、内存的效能要好很多。在这种情况下，系统的大部分运作时间都是 CPU 在等待 I/O（硬盘/内存）的读写操作，因此 CPU 的使用率并不高。

Node面向网络且擅长并行 I/O，能够有效地组织起更多的硬件资源，从而提供更多好的服务。

I/O 密集的优势主要在于 Node 利用事件循环的处理能力，而不是启动每一个线程为每一个请求服务，资源占用极少。

是否不擅长 CPU 密集型业务

CPU 密集型应用给 Node 带来的挑战主要是：由于 JavaScript 单线程的原因，如果有长时间运行的计算（比如大循环），将会导致 CPU 时间片不能释放，使得后续 I/O 无法发起。

应对方案是：将大型运算任务通过适当调整和分解为多个小任务，使得运算能够适时释放，不阻塞 I/O 调用的发起，这样既可同时享受到并行异步 I/O 的好处，又能充分利用 CPU。

总结

我们来总结一下本篇的主要内容：

• Node是一个强制不共享任何资源的单线程、单进程系统，包含十分适宜网络的库，为构建大型分布式应用程序提供基础设施。
• Node 的特点主要包括异步 I/O、事件与回调函数、单线程、跨平台。
• Node 适合的场景主要有 I/O 密集型应用，而 CPU 密集型应用有挑战，但是也有应对方案。

作者介绍
非职业「传道授业解惑」的开发者叶一一。
《趣学前端》、《CSS畅想》等系列作者。华夏美食、国漫、古风重度爱好者，刑侦、无限流小说初级玩家。
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