1 Node.js概述

1.1 Node.js不是什么

是一个平台
- 将多种技术组合起来
- 让JavaScript也能调用系统接口，开发后端应用
Node.js搭建技术
- V8引擎
- libuv
- C/C++实现的c-ares（解析dns域名）、http-parser（解析http）、OpenSSL（加密解密）、zlib（数据压缩）等库

https://github.com/yjhjstz/deep-into-node

背景
- Node.js用C++对http_parser进行封装，使它符合某些要求（统一数据类型等），封装的文件叫做http_parser_bindings.cpp
- 用Node.js提供的编译工具将其编译为.node文件
- JS代码可以直接require这个.node文件
- 这样JS就能调用C++库，中间的桥梁就是binding
- 由于Node.js提供了很多binding，所以加个s
- 这就是bindings
概念
- Bindings层主要是一些胶水代码
- 在Node.js中，Bindings层所做的就是把底层的C/C++接口暴露给JavaScript环境，从而打通JavaScript与C/C++之间的相互调用
JS与C++交互

http://nodejs.cn/api/addons.html#addons_function_arguments
C++调用JS回调

http://nodejs.cn/api/addons.html#addons_callbacks

背景
- 每个系统上的异步I/O（系统与外界（硬盘文件、打印机、网络请求）交互）都不一样
- 比如FreeBSD系统上有kqueue、Linux上有epoll、Windows上有IOCP
- Ryan为了一个跨平台的异步I/O库，开始写libuv
- libuv会根据系统自动选择合适的异步方案
功能
- 可以用于TCP（建立HTTP服务器）/UDP（qq聊天）/DNS（网址对应的ip）/文件（读写）等的异步操作
- 在运行时负责一个事件循环（Event Loop）、一个线程池、文件系统I/O、DNS相关的I/Oy以及网络I/O等。

什么是Event
- 事件分为内部与外部
- 计时器到期了（内部事件）
- 文件可以读取了、读取出错了（外部事件）
- socket（HTTP消息）有内容了，关闭了（外部事件）
什么是Loop
- loop就是循环，由于事件是分优先级的，所以处理起来也是分先后的
- 所以Node.js需要按顺序轮询每种事件
- 这种轮询往往都是循环的，1–>2–>3–>1–>2–>3
Event Loop
- 操作系统可以触发事件，JS可以处理事件
- Event Loop就是对事件处理顺序的管理
顺序示意图

https://juejin.cn/post/6844903582538399752

重点阶段
- **timers**检查计时器
- poll轮询，检查系统事件
- **check**检查setImmediate回调
- 其他阶段用的较少
注意
- 大部分时间，Node.js都停在poll轮询阶段
- 大部分事件都在poll阶段被处理，如文件、网络请求
- poll阶段是有停留时间限制的，不同系统停留时间不同
setTimeout(f1, 0)和setImmediate(f2)哪个先执行？
- 由于大部分时间js都停留在poll阶段，之后进入check阶段，从而执行setImmediate；之后进入timers阶段，才会执行setTimeout
- 只有当Node.js最开始运行时，会首先进入timers阶段执行setTimeout
小结
- Node.js的js线程是单线程运行的，通过一个事件循环来循环取出消息队列中的消息进行处理，处理过程基本上就是去调用该消息的回调函数。
- 事件驱动程序设计（Event-Driven Programming）模型是Node.js的重要特性之一。这种模型的程序运行流程是由用户的操作（如鼠标的按键、键盘的按键操作）或者是由其他程序的消息来驱动的。

Node.js应用启动时，会开启JS线程（主线程）、由libuv提供的线程池和一个事件循环。JS线程负责执行应用代码，当发现有I/O操作时，直接提交给libuv的线程池并注册回调函数，不会等待I/O结束后再继续运行，而是拿到一个状态后继续执行，这就是“单线程非阻塞I/O”
I/O操作结束之后会有一个事件，该事件会放在事件队列中，事件循环每次都会检查是否有事件需要处理，如果有就处理，否则进行下一轮轮询；如果没有任何事件要处理则退出进程。这就是“事件驱动”
在I/O密集型应用中，主线程只负责提交任务，轮询结果，耗时的任务执行部分会提交给底层执行，这就是Node.js为什么会有如此高性能的原因。