1.什么是NodeJS
簡單的說 Node.js 就是運行在服務端的 JavaScript。
Node.js 是一個基于Chrome JavaScript 運行時建立的一個平臺。
Node.js是一個事件驅動I/O服務端JavaScript環境,基于Google的V8引擎(Google的Chrome瀏覽器使用的JavaScript執行環境),
V8引擎執行Javascript的速度非??欤阅芊浅:?。
2.為什么選擇NodeJS
如果你是一個前端程序員,你不懂得像PHP、Python或Ruby等動態編程語言,然后你想創建自己的服務,那么Node.js是一個非常好的選擇。
Node.js 是運行在服務端的 JavaScript,如果你熟悉Javascript,那么你將會很容易的學會Node.js。
當然,如果你是后端程序員,想部署一些高性能的服務,那么學習Node.js也是一個非常好的選擇。
3.NodeJS的特點
我們先來看看NodeJS官網上的介紹:
Node.js is a platform built on Chrome's JavaScript runtime for easily building fast, scalable network applications. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient, perfect for data-intensive real-time applications that run across distributed devices.
其特點為:
1. 它是一個Javascript運行環境
2. 依賴于Chrome V8引擎進行代碼解釋
3. 事件驅動
4. 非阻塞I/O
5. 輕量、可伸縮,適于實時數據交互應用
6. 單進程,單線程
異步、事件驅動模型
我們同樣是要發起請求,等待服務器端響應;但是與銀行例子不同的是,這次我們點完餐后拿到了一個號碼,
拿到號碼,我們往往會在位置上等待,而在我們后面的請求會繼續得到處理,同樣是拿了一個號碼然后到一旁等待,接待員能一直進行處理。
等到飯菜做號了,會喊號碼,我們拿到了自己的飯菜,進行后續的處理(吃飯)
這個喊號碼的動作在NodeJS中叫做回調(Callback),能在事件(燒菜,I/O)處理完成后繼續執行后面的邏輯(吃飯),
這體現了NodeJS的顯著特點,異步機制、事件驅動
整個過程沒有阻塞新用戶的連接(點餐),也不需要維護已經點餐的用戶與廚師的連接
Node.Js使用事件驅動模型,當web server接收到請求,就把它關閉然后進行處理,然后去服務下一個web請求。當這個請求完成,它被放回處理隊列,當到達隊列開頭,這個結果被返回給用戶。這個模型非常高效可擴展性非常強,因為webserver一直接受請求而不等待任何讀寫操作。(這也被稱之為非阻塞式IO或者事件驅動IO)
基于這樣的機制,理論上陸續有用戶請求連接,NodeJS都可以進行響應,因此NodeJS能支持比Java、PHP程序更高的并發量
雖然維護事件隊列也需要成本,再由于NodeJS是單線程,事件隊列越長,得到響應的時間就越長,并發量上去還是會力不從心
總結一下NodeJS是怎么解決并發連接這個問題的:
更改連接到服務器的方式,每個連接發射(emit)一個在NodeJS引擎進程中運行的事件(Event),放進事件隊列當中,
而不是為每個連接生成一個新的OS線程(并為其分配一些配套內存)
I/O阻塞
NodeJS解決的另外一個問題是I/O阻塞,看看這樣的業務場景:需要從多個數據源拉取數據,然后進行處理
?。?)串行獲取數據,這是我們一般的解決方案,以PHP為例
假如獲取profile和timeline操作各需要1S,那么串行獲取就需要2S
(2)NodeJS非阻塞I/O,發射/監聽事件來控制執行過程
NodeJS遇到I/O事件會創建一個線程去執行,然后主線程會繼續往下執行的,
因此,拿profile的動作觸發一個I/O事件,馬上就會執行拿timeline的動作,
兩個動作并行執行,假如各需要1S,那么總的時間也就是1S
它們的I/O操作執行完成后,發射一個事件,profile和timeline,
事件代理接收后繼續往下執行后面的邏輯,這就是NodeJS非阻塞I/O的特點
總結一下:
Java、PHP也有辦法實現并行請求(子線程),但NodeJS通過回調函數(Callback)和異步機制會做得很自然
4. NodeJS的優缺點
優點:
1. 高并發(最重要的優點)
2. 適合I/O密集型應用
缺點:
1. 不適合CPU密集型應用;CPU密集型應用給Node帶來的挑戰主要是:由于JavaScript單線程的原因,如果有長時間運行的計算(比如大循環),將會導致CPU時間片不能釋放,使得后續I/O無法發起;
解決方案:分解大型運算任務為多個小任務,使得運算能夠適時釋放,不阻塞I/O調用的發起;
2. 只支持單核CPU,不能充分利用CPU
3. 可靠性低,一旦代碼某個環節崩潰,整個系統都崩潰
原因:單進程,單線程
解決方案:(1)Nnigx反向代理,負載均衡,開多個進程,綁定多個端口;
?。?)開多個進程監聽同一個端口,使用cluster模塊;
4. 開源組件庫質量參差不齊,更新快,向下不兼容
5. Debug不方便,錯誤沒有stack trace
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