Node.Js架构

Natives modules

• 当前层内容由JS实现
• 提供 应用程序可直接调用库，例如：fs、path、 http等
• JS语言无法直接操作底层硬件设置（–》Builtin modules 胶水层）

Builtin modules 胶水层

• 在V8引擎下，主要是帮助我们调用一些c/c++的功能，比如：socket\http 等

具体功能模块

V8

• 提供初始化工作，创建执行上下文环境和作用域
• 执行JS代码（自己的代码、内置代码、第三方代码），提供桥梁接口（我们调用的函数可能是c/c++实现，主要js与c/c++的转换功能）

libuv

• 事件循环、事件队列、异步IO

第三方模块：c-ares(DNS)、http（parse）、zlib

数据流程

主流后端语言处理多任务的时候，通常是开多线程。但是当任务量比较少时，线程就会浪费（服务员例子）。因此出现了 Reactor模式（应答者模式），单线程完成多线程工作。可以避免多个线程在上下文切换过程中考虑的状态保存、时间消耗、状态锁。

因此：NodeJS 更适合用于IO密集型高并发请求

NodeJS异步IO

同步时间：= 任务一 + 任务二
异步时间：< 任务一 + 任务二

异步IO内部会 轮询 IO 状态，重复调用IO操作，判断IO是否结束。
常见轮询技术：read、select、poll、kqueue、event ports

期望无需主动判断的被阻塞IO ->libuv

NodeJS异步操作过程

异步IO总结

• IO是应用程序的瓶颈所在
• 异步IO提高性能无需等待结果返回
• IO操作属于操作系统级别，平台都有对应实现
• NodeJs单线程配合事件驱动架构以及libuv实现异步IO

事件驱动架构

事件驱动架构是软件开发中的通用架构
主体发布消息，原来注册事件的其他实体接收到消息后就会处理响应事件

let eventEmitter = require("events");

const myEvent = new eventEmitter();

myEvent.on("事件1", function(){
    console.log("事件1被触发了");
})

myEvent.emit("事件1");

NodeJs单线程

单线程如何实现高并发？
异步IO、事件循环加上事件驱动的架构配合事件回调通知

NodeJs主线程是单线程，但是在libuv 库中存在线程池

但是如果处理cpu密集型就不太行了：

const http = require("http");

function sleep(time) {
    const end = Date.now() + time * 1000;

    while(Date.now() < end) {}
    return;
}

// 睡4秒
sleep(4);

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.end("createServer start...");
})

server.listen(8080, () => {
    console.log("服务器启动了");
})

NodeJs 应用场景

• NodeJs作为中间层
  
• 操作数据库提供服务
• 实时聊天业务程序
• 前端工程化

NodeJs 适合IO密集型任务，不适合大量的业务逻辑

node api 牛刀小试

1. 安装全局TS，ts-node
2. 书写主逻辑

   import express from "express";
   import { DataStore } from './data';
   
   const app = express();
   app.get("/", (req, res) => {
    	res.json(DataStore.list);
   });
   
   app.listen(8080, ()=>{
   	console.log("服务开启");
   })
   

3. 创建json 文件，并创建处理文件data.ts。在ts 导入json 文件时，会提示报错，我们要设置tsconfig.json 文件中的"resolveJsonModule": true

   // json 文件
   [
       {
           "name": "hyb",
           "age": 18
       },
       {
           "name": "hsf",
           "age": 19
       }
   ]
   
   // data.ts
   import list from "./list.json";
   export class DataStore {
       static list = list
   }
   

NodeJS全局对象

• 与浏览器平台的window不完全相同
• NodeJs全局对象上挂载许多属性
• NodeJs全局对象是global,根本作用是全局变量的宿主

全局变量

• __filename：返回正在执行脚本文件的绝对路径
• __dirname：返回正在执行脚本所在目录
• timer类函数：执行顺序与时间循环间的关系
• process：提供与当前进程互动的接口
• require：实现模块的加载
• module、exports：处理模块的导出

// 全局对象
// console.log(global);

// 文件和 文件夹路径
// console.log(__filename);
// console.log(__dirname);


// 默认情况下 this 是空对象，和 global 是不一样的
console.log(this);
console.log(this == global);

// 我们可以理解为，在我们执行js 文件时，内部会帮
// 我们封装成下面立即调用的情况，会将全局对象，全局变量作为
// 参数传进来，所以我们无需引用直接调用
(function(){
    console.log(this == global);
})()

全局变量process

• 获取进程信息
• 执行线程操作

// 1. 资源： 内存、cpu
// console.log(process.memoryUsage());
// console.log(process.cpuUsage());

// 2. 运行环境：运行目录、node环境、cpu架构、用户环境、系统平台
// console.log(process.cwd());
// console.log(process.version);
// console.log(process.versions);
// console.log(process.arch);

// console.log(process.env.NODE_ENV);
// console.log(process.env.PATH);
// console.log(process.env.HOME);  // USERPROFILE

// console.log(process.platform);

// 3. 运行状态：启动参数、PID、运行时间
// console.log(process.argv);
// console.log(process.argv0);

// console.log(process.pid);
// console.log(process.uptime());

// 4. 事件
// process.on("beforeExit", (code) => {
//     console.log("before exit " + code);
// })

// process.on("exit", (code) => {
//     console.log("exit" + code);
// })

// console.log("代码执行完毕");

// 5. 标准输出 输入 错误
// console.log = function (data) {
//     process.stdout.write("---" + data + "\n");
// }

// console.log(11);
// console.log(22);

// 读取文件
// const fs = require('fs');
// fs.createReadStream('test.txt').pipe(process.stdout);

// 读取 和写东西
// process.stdin.pipe(process.stdout);