初识node.js

一、概念类

1、node.js是什么

node.js不是一种独立的语言，与php既是语言也是平台不同，也不是JavaScript的框架，更不是浏览器的库。node.js是一个让JavaScript运行在服务端的开发平台。

2、node.js能做什么

JavaScript是由客户端而产生，node.js为网络而生

具有复杂逻辑的网站

基于社交网站的大web的应用

web scoket服务器

TCP/UDP套接字应用程序

命令行工具

交互式终端程序

3、异步式I/O与事件驱动

node.js最大的特性就是采用异步式I/O与事件驱动的架构设计。对于高并发的解决方案，传统的架构是多线程模型，也就是为每个业务逻辑提供一个系统线程，通过系统线程切换来弥补同步式I/O调用时的事件开销。node.js使用的单线程模型，在执行的过程中会维护一个事件队列，程序在执行时在进入时间循环等待下一个事件到来。

普通：res = db.query("select * form user")

　　   res.output();

node.js: res = db.query("select * form user",function(res){

　　　　　　res.output();

　　　　   })

程序会自动往下执行

4、浏览器引擎革命

Google chrome的引擎是V8，node.js的引擎引用的就是V8，所以它快

5、部署node.js的环境

node.js官方，http://nodejs.org 下载安装包，安装后，打开cmd的的dos窗口，运行node

二、node入门

1、Hello World

打开一个文本编辑器，其中输入console.log("Hello World"),并保存为test.js

打开dos窗口进入该文件的目录运行 node test.js,执行则可以看到输出的Hello World

2、node.js命令行工具

node -v  输出版本号

node -e  eval script  eval("console.log('哈哈')")　　例：node -e "console.log('哈哈')";直接执行

node  直接进入编译模式　　console.log("111")  第一行是输出，第二行是返回值

3、建立HTTP服务器

建立一个app.js

var http = require("http");
http.createServer(function(req,res){
   res.writeHead(200,{'Content-Type':'text/html'});
   res.write('<h1>Node.js</h1>');
   res.end('<p>PCAT</p>');   
}).listen(3000);
console.log('HTTP server is listening at port 3000');

接下来，node app.js  打开浏览器访问http://localhost:3000即可，这样就部署了一个web

4、调试代码

npm install supervisor -g（在nodejs ode_modules pm目录下）安装supervisor来控制调试代码，不需要每次停止重启node.js的服务

使用supervisor app.js启动

三、node.js异步式IO与事件式编程

node.js最大的特性就是异步式I/O与事件紧密结合的编程模式。这种模式与传统的同步式IO线性的编程思路有很大的不同，因为控制流很大程度上要靠事件和回调函数来组织，一个逻辑要拆分为若干个单元格

1、同步式I/O或阻塞式I/O

线程在执行中如果遇到磁盘读写或网络通信，通常要耗费较长时间。这时操作系统会剥夺这个线程的CPU控制权，使其暂停执行，同时把资源让给其他的工作线程这种线程调度方式称为阻塞，当I/O操作完毕时，操作系统将这个线程的阻塞状态解除，回复其对CPU的控制权，令其继续执行

2、异步式I/O或阻塞式I/O

针对所有I/O操作不采用阻塞策略，当线程遇到I/O操作时，不会以阻塞的方式等待I/O操作的完成或数据的返回，二只是将IO请求发送给操作系统，继续执行下一条语句，当操作系统完成IO操作时，以事件的形式通知执行IO操作的线程，线程会在特定时候处理这个事件，为了处理异步IO，线程必须有事件循环，不断地检查有没有未处理的时间，依次予以处理

3、非阻塞和阻塞模式的区别

非阻塞模式下，一个线程永远在执行计算操作，这个线程所使用的CPU核心利用率永远是100%，IO以事件的方式通知

阻塞模式下，多线程往往能提高系统吞吐量，因为一个线程阻塞还有其他线程在工作，多线程可以让CPU资源不被阻塞中的线程浪费

4、同步式IO与异步式IO的区别

同步式IO（阻塞式）

利用多线程提供吞吐量

通过事件片分隔和线程调度利用多核CPU

需要由操作系统调度多线程使用多核CPU

难以充分利用CPU资源

内存轨迹大，数据局部性弱

符合线性的编程思维

异步式IO（非阻塞）

单线程即可实现高吞吐量

通过功能划分利用多核

可以将但相处绑定到单核CPU

可以充分利用CPU资源

内存轨迹小，数据局部性强

不符合传统编程思维

 四、回调函数与事件

1、回调函数

1.1、异步式读取文件

var fs = require("fs");
var data = fs.readFile("file.txt","UTF-8",function(err,data){
    if(err){
        console.log("read file err");
    }else{
        console.log(data);
    }
})
console.log("end,");

结果：end

　　   文件内容

1.2、同步式读取文件

1 var fs = require("fs");
2 var data = fs.readFileSync("file.txt","UTF-8");
3 console.log(data);
4 console.log("end");

结果：文件内容

　　　　end

1.3、分析

调用时所做的工作只是将异步式IO请求发送给了操作系统，然后立即返回并执行后面的语句，执行完以后进入事件循环监听事件，当fs接收到IO请求完成的事件时。事件循环会主动调用回调函数完成后续工作。同步则是阻塞等待文成后，继续执行

2、事件

2.1、普通事件的使用

//声明事件对象
var EventEmitter = require("events").EventEmitter;
var event = new EventEmitter();
//注册事件
event.on("some_event",function(){
   console.log(111); 
})
//触发事件
setTimeout(function(){
   event.emit("some_event"); 
},3000)

2.2、node.js的事件循环机制

node.js在什么时候进入事件循环呢

node.js程序是由事件循环开始，到事件循环结束，所有的逻辑都是事件的回调函数

如何使用自定义事件呢？

事件的回调函数在执行过程中，可能会发出IO请求或直接发射（emit）事件，执行完毕后再返回事件循环

五、模块和包

概念：模块和包是node.js最重要的支柱。开发一个具有一定规模的程序不肯只用一个文件，通常需要把各个功能拆分、分装、然后组合起来。模块正是为了实现这种方式而诞生，在浏览器JavaScript中，脚本模块的拆分和组合通常使用html的script标签来实现，node.js提供了require函数来调用其他模块，而且模块都是基于文件，模块和包的区别是透明的，经常不做区分

1、模块

1.1、什么是模块

模块和文件是一一对应的。一个node.js文件就是一个模块，这个文件可能是JavaScript代码、json或者编译过的c/c++扩展。

var http = require("http"),其中http是node.js的一个核心模块，通过require函数获取这个模块，然后使用其中的对象

1.2、创建及加载模块

（1）创建模块

node.js提供了exports和require两个对象，其中exports是模块公开的接口，require用于从外部获取一个模块的接口，即获取模块的exports对象

module.js

var name;
exports.setName = function(theName){
    name = theName;
}
exports.sayHello = function(){
    console.log("hello"+name);
}

getModule.js

var myModule = require("./module");
myModule.setName("wang er");
myModule.sayHello();

（2）单次加载

上面的例子类似创建一个对象，但实际上和对象又有本质的区别，因为require不会重复加载模块，无论调用多少次require，获取的模块都是同一个

getModule2.js

var myModule1 = require("./module");
myModule1.setName("wang wu");
var myModule2 = require("./module");
myModule2.setName("hello world");
myModule1.sayHello();

（3）覆盖exports

有时我们想把一个对象封装到模块中

定义模块：singleobject.js

function hello(){
    var name;
    this.setName = function(theName){
        name = theName;
    }
    this.sayHello = function(){
        console.log("hello"+name);
    }
};
module.exports = hello;

引入模块使用：getsingleobject.js

var hello = require("./singleobject");
var he = new hello();
he.setName("sugar");
he.sayHello();
var he2 = new hello();
he2.setName("txy");
he2.sayHello();

exports本身仅仅是一个普通的空对象，即{}，它是专门用来声明接口

2、创建包

2.1、包的概念

包是在模块基础上更深一步的抽象，node.js的包类似于c/c++的函数库或者Java的类库，它将某个独立的功能封装起来，用于发布、更新、依赖管理的版本控制。开发了npm来解决包的发布和获取需求。

2.2、如何创建一个包

commonJS规范的包具备以下特征：

　　package.json必须在包的顶层目录下

　　二进制文件应该在bin目录下

　　JavaScript代码应该在lib目录下

　　文档应该在doc目录下

　　单元测试应该在test目录下

Node.js对包要求没有那么严格，只要顶层目录下有package.json，并符合基本规范即可

（1）作为文件夹的模块

somepackage文件夹（最简单的包，就是作为文件夹的模块）

创建一个文件夹somepackage，里面有一个index.js，里面提供一个方法sayHello（）

var somepackage = require("./somepackage");

somepackage.sayHello();

使用这种方法可以把文件夹封装成一个模块，即包。包通常是一些模块的集合，在模块的基础上提供了更高层的抽象，相当于提供了一些固定接口的函数库，通过定制package.json，我们可以创建更符合规范的包进行发布。

（2）package.json

在somepackage文件夹下，我们创建一个package.json的文件，内容{"main":"./lib/index.js"}

node.js在调用某个包时，会检查包中package.json文件的main字段，将其作为包的接口模块，如果package.json或main字段不存在，会寻找index.js或index.code作为包的接口

package.json的规范属性：

name：包的名称，必须是唯一

description：包的简要说明

version:符合语义化版本识别规范的版本字符串

keywords：关键字数据，通常用于搜索

maintainers：维护者数组，每个元素要包含name、email、web可选字段

contributes：贡献者数组，格式与maintainers相同。包的作者应该是贡献者数据的第一个元素

bugs：提交bug的地址，可以是网址或者是电子邮件地址

licenses：许可证数组，每个元素要包含type、url字段

repositories：仓库托管地址数组，每个元素要包含type、url、和path、字段

dependencies：包的依赖，一个关联数组，由包名称和版本号组成