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Nodejs為什么選擇javascript為載體語言

更新時間：2015年01月13日 09:45:54 投稿：hebedich

準(zhǔn)備寫一個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，多實踐，勤能補拙，貴在堅持。本文首先來點基礎(chǔ)知識的開篇吧。

我們先來看看NodeJS官網(wǎng)上的介紹：

　　其特點為：

　　1，它是一個Javascript運行環(huán)境

　　2，依賴于Chrome V8引擎進(jìn)行代碼解釋

　　3，事件驅(qū)動

　　4，非阻塞I/O

　　5，輕量、可伸縮，適于實時數(shù)據(jù)交互應(yīng)用

　　6，單進(jìn)程，單線程

　?。?），Nodejs為什么選擇javascript為載體語言

　　　　事實上，在實現(xiàn) Node.js 之初，作者 Ryan Dahl 并沒有選擇 JavaScript，他嘗試過 C、Lua，皆因其欠缺一些高級語言的特性，如閉包、函數(shù)式編程，致使程序復(fù)雜，難以維護。

　　　　而 JavaScript 則是支持函數(shù)式編程范型的語言，很好地契合了 Node.js 基于事件驅(qū)動的編程模型。加之 Google 提供的 V8 引擎，使 JavaScript 語言的執(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 或其他語言的實現(xiàn)。

　?。?），Node.js不是JS應(yīng)用、而是JS運行平臺

　　　　看到Node.js這個名字，初學(xué)者可能會誤以為這是一個Javascript應(yīng)用，事實上，Node.js采用C++語言編寫而成，是一個Javascript的運行環(huán)境。

　　　　Node.js采用了Google Chrome瀏覽器的V8引擎，性能很好，同時還提供了很多系統(tǒng)級的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代碼在運行時會受到各種安全性的限制，對客戶系統(tǒng)的操作有限。

　　　　相比之下，Node.js則是一個全面的后臺運行時，為Javascript提供了其他語言能夠?qū)崿F(xiàn)的許多功能。

　?。?），Node.js的特點

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

　　　　事件驅(qū)動機制是Node.js通過內(nèi)部單線程高效率地維護事件循環(huán)隊列來實現(xiàn)的，沒有多線程的資源占用和上下文切換，這意味著面對大規(guī)模的http請求，Node.js憑借事件驅(qū)動搞定一切，

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

二，重要概念

　　1，什么是 Event Loop ？（很重要的概念）

　　　　Event Loop 是一個很重要的概念，指的是計算機系統(tǒng)的一種運行機制。

　　　　想要理解Event Loop，就要從程序的運行模式講起。運行以后的程序叫做進(jìn)程（Process），一般情況下，一個進(jìn)程一次只能執(zhí)行一個任務(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。因為一個進(jìn)程一次只能執(zhí)行一個任務(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，為每個任務(wù)新建一個進(jìn)程。

　　　　　?。?），新建線程。因為進(jìn)程太耗費資源，所以如今的程序往往允許一個進(jìn)程包含多個線程，由線程去完成任務(wù)。

　　　　以JavaScript語言為例，它是一種單線程語言，所有任務(wù)都在一個線程上完成，即采用上面的第一種方法。一旦遇到大量任務(wù)或者遇到一個耗時的任務(wù)，網(wǎng)頁就會出現(xiàn)"假死"，因為JavaScript停不下來，也就無法響應(yīng)用戶的行為。

　　　　你也許會問，JavaScript為什么是單線程，難道不能實現(xiàn)為多線程嗎？

　　　　這跟歷史有關(guān)系：

　　　　　　JavaScript語言的一大特點就是單線程，也就是說，同一個時間只能做一件事。那么，為什么JavaScript不能有多個線程呢？這樣能提高效率啊。

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

　　　　　　比如，假定JavaScript同時有兩個線程，一個線程在某個DOM節(jié)點上添加內(nèi)容，另一個線程刪除了這個節(jié)點，這時瀏覽器應(yīng)該以哪個線程為準(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)成了這門語言的核心特征，將來也不會改變。

　　　　　　為了利用多核CPU的計算能力，HTML5提出Web Worker標(biāo)準(zhǔn)，允許JavaScript腳本創(chuàng)建多個線程，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作DOM。
　　　　　　所以，這個新標(biāo)準(zhǔn)并沒有改變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，前一個任務(wù)結(jié)束，才會執(zhí)行后一個任務(wù)。如果前一個任務(wù)耗時很長，后一個任務(wù)就不得不一直等著。

　　　　　　如果排隊是因為計算量大，CPU忙不過來，倒也算了，但是很多時候CPU是閑著的，因為IO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，再往下執(zhí)行。

　　　　　　JavaScript語言的設(shè)計者意識到，這時主線程完全可以不管IO設(shè)備，掛起處于等待中的任務(wù)，先運行排在后面的任務(wù)。等到IO設(shè)備返回了結(jié)果，再回過頭，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，在主線程上排隊執(zhí)行的任務(wù)，只有前一個任務(wù)執(zhí)行完畢，

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

　　　　　　如下圖：

　　　　　　　只要主線程空了，就會去讀取"任務(wù)隊列"，這就是JavaScript的運行機制。這個過程會不斷重復(fù)。

三，實例講解

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

　　打開你最喜歡的編輯器，創(chuàng)建一個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) ;

　　我們來運行并且測試這段代碼。首先，用Node.js執(zhí)行你的腳本：

　　打開命令行工具CMD，切換到你的工作目錄，運行命令“node HelloWorld.js”

　　接下來，打開瀏覽器訪問http://localhost:8888/，你會看到一個寫著 “Hello，大熊 !” 的網(wǎng)頁。

　　一點小的擴展知識：

　　如下圖所示，這是NodeJS中的http.js部分源碼，createServer是一個對用戶很友好的接口，內(nèi)部實現(xiàn)采用了單例模式，這樣做的好處是，把實例的創(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，這是大家平時編程時可以借鑒的思想。