0031. 什么是 Node.js
1. 📒 Node.js 和 JavaScript
- 学习 Node.js 的前提是掌握扎实的 JavaScript 基础知识
- JavaScript
- JS 是一种轻量级的脚本语言。
- 它最初设计用于在浏览器中运行。
- 主要用于操作和控制 HTML 元素。
- 作为纯粹的客户端语言，JavaScript 在与服务器端交互时需要依赖其他后端技术（如 Java、C#、PHP 或 Python）来完成相关功能。
- Node.js
- Node.js 的出现改变了这一局面。
- 它提供了一个基于 Chrome V8 引擎的服务器端 JavaScript 运行时环境。
- 使 JavaScript 代码能够脱离浏览器，在主机上直接运行。
- 这为前端开发人员带来了巨大便利。
- 因为他们可以利用熟悉的 JavaScript 语法进行全栈开发。
- 同时提升开发效率和代码可维护性。
2. 📒 Node.js 是什么？
- Node.js 简介
- Node.js 是一个开源的服务器端 JavaScript 运行时环境，基于 Google 的 Chrome V8 引擎开发。
- 它使 JavaScript 代码能够在浏览器之外的主机上运行。
- 首次发布于 2009 年 5 月，由谷歌工程师 Ryan Dahl 创建。
- 使用与 Chrome、Microsoft Edge 和 Opera 等主流浏览器相同的 V8 JavaScript 引擎，在语言特性和性能上具有高度一致性。
- Node.js 架构
- 由 3 个部分组成
- Node.js 的架构分为三个主要部分：标准库、中间层 和 底层库。
- Node.js 的架构设计体现了分层思想。
- 通过标准库、中间层和底层库的协同工作，实现了高性能、异步非阻塞的服务器端 JavaScript 运行环境。
- V8 引擎负责 JavaScript 的解析和执行。
- libuv 提供异步 I/O 支持。
- 其他底层库则为特定功能（如 DNS、加密、压缩等）提供了强大的支撑。
- 1️⃣ 标准库 (
Node standard library)- 提供了一系列可以直接调用的 API，用于开发人员构建应用程序。
- 包含常见的模块：
http模块：处理 HTTP 请求和响应。stream模块：管理数据流。fs模块：操作文件系统。- 其他模块（如
events、crypto等）。
- 开发者可以通过 JavaScript 直接调用这些 API，无需额外配置。
- 2️⃣ 中间层 (
Node Bindings)- 在标准库和底层库之间起到桥梁作用。
- 封装了底层库的实现细节，并向标准库提供基础 API 服务。
- 由于底层库采用 C/C++ 实现，而标准库中的 JavaScript 代码无法直接与 C/C++ 通信，中间层解决了这一问题，实现了跨语言的交互。
- 3️⃣ 底层库 (
C/C++ 实现)- 底层库是 Node.js 运行的核心，由 C/C++ 实现，提供了高性能的基础功能。
- 主要包括以下组件：
- V8 引擎:
- Google 开源的 JavaScript 和 WebAssembly 引擎，使用 C++ 编写。
- 用于解析和执行 JavaScript 代码，支持提前编译为原生机器码，显著提升运行效率。
- 同时应用于 Chrome 浏览器和 Node.js。
- libuv:
- 专门为 Node.js 设计的跨平台异步 I/O 库，使用 C 语言编写。
- 提供非阻塞的文件系统、DNS、网络、子进程、管道、信号、轮询和流式处理机制。
- 节点通过 libuv 实现高效的事件驱动模型，确保高并发性能。
- C-ares:
- 用于处理异步 DNS 请求的库，使用 C 语言编写。
- 对应 Node.js 中
dns模块提供的resolve()系列方法。
- OpenSSL:
- 通用的加密库，支持 TLS 和 SSL 协议的实现。
- 对应 Node.js 中的
tls和crypto模块，用于安全的网络通信。
- zlib:
- 提供压缩和解压功能的底层模块，支持高效的数据传输和存储。
- V8 引擎:
- 由 3 个部分组成
- 【补充】libuv 在 Node.js 中的重要作用
- 异步事件驱动机制:
- libuv 使用各平台的事件驱动模块实现异步操作。
- 支持 Node.js 应用中的非文件 I/O 模块（如网络、信号等）。
- 将事件及其对应的回调封装为 I/O 观察者，并放入底层事件驱动模块中。
- 当事件触发时，libuv 负责执行与该事件关联的回调函数。
- 线程池支持阻塞操作:
- libuv 实现了一个线程池，用于处理需要阻塞的操作。
- 主要支持 Node.js 中的文件 I/O、DNS 查询以及用户自定义的异步任务。
- 线程池的设计避免了阻塞主事件循环，确保高性能和并发能力。
- 异步事件驱动机制: