学习笔记—Node的基本概念

日常的学习笔记，包括 ES6、Promise、Node.js、Webpack、http 原理、Vue全家桶，后续可能还会继续更新 Typescript、Vue3 和常见的面试题等等。

Node的基本概念

什么是Node？

Node.js是一个基于 Chrome V8 引擎的JavaScript运行环境(runtime)，Node不是一门语言是让js运行在后端的运行时，并且不包括javascript全集，因为在服务端中不包含DOM和BOM，Node也提供了一些新的模块例如http、fs模块等。Node.js 使用了事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效并且Node.js 的包管理器 npm，是全球最大的开源库生态系统。到此我们已经对node有了简单的概念。

Node的高并发

Node在处理高并发，I/O密集场景有明显的性能优势。

高并发，是指在同一时间并发访问服务器。
I/O密集指的是文件操作、网络操作、数据库,相对的有CPU密集，CPU密集指的是逻辑处理运算、压缩、解压、加密、解密。

Web主要场景就是接收客户端的请求读取静态资源和渲染界面，所以Node非常适合Web应用的开发。

说到高并发，肯定就会想起多线程。那么多线程和高并发之间的关系和区别又是什么呢？

多线程

首先我们先来了解一下什么是多线程

后端语言（包括Java、C++等）存在一个线程池，每发送一次请求，线程池都会分配一个线程给服务器，用来处理请求，以此类推。因为多线程语言的特点是同步请求，所以在多线程发送请求时，可能会存在单个线程阻塞的情况，需要等待当前这个线程的任务处理完毕后，才会释放线程并放回到线程池，方便下一批任务的使用。当前线程数超过线程池最大可分配数量时，可能就会出现等待的情况。

多线程优点：可以高效高速的处理多个api请求（图片压缩、大量计算等…），属于cpu密集型。
多线程缺点：不安全性，假设我们有多个线程需要对数据库同一个资源进行操作（例如对同一个数据进行修改），就会出现数据安全性的问题 [需要对资源进行加锁操作]。

多线程并非一起做某一件事，靠的是切换上下文（分时），所以多线程会浪费一些资源。

关于多线程的具体概念，可以去查阅相关的资料。

高并发

高并发是单线程的一个概念。

高并发优点：不需要开启多个线程，节省资源。
高并发缺点：不适合做复杂操作，如果需要做复杂操作，可以开启子进程。

Node是多线程的，但是其主线程是单线程。所以我们一直都说，Node其实是单线程语言。

同步异步和阻塞非阻塞

同步就是在执行某段代码时，代码没有得到返回之前，其他代码无法执行，当得到了返回值后可以继续执行其他代码。
异步就是在执行某段代码时，代码不会立即得到返回结果，可以继续执行其他代码，返回值通过回调来获取。

关于同步阻塞与异步非阻塞，可以参考我之前的文章。

Node中的EventLoop

1.我们写的js代码会交给v8引擎进行处理。
2.代码中可能会调用nodeApi，node会交给libuv库处理
3.libuv通过阻塞i/o和多线程实现了异步io。
4.通过事件驱动的方式，将结果放到事件队列中，最终交给我们的应用。

    本阶段执行已经被 setTimeout() 和 setInterval() 的调度回调函数。
   ┌───────────────────────────┐
┌─>│           timers          │ 
│  └─────────────┬─────────────┘
|   执行延迟到下一个循环迭代的 I/O 回调。
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │     pending callbacks     │
│  └─────────────┬─────────────┘
|   仅系统内部使用。
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │       idle, prepare       │
│  └─────────────┬─────────────┘      
|  检索新的I/O事件;执行与 I/O相关的回调  ┌───────────────┐
│  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │
│  │           poll            │<─────┤  connections, │
│  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │
│  setImmediate() 回调函数在这里执行。  └───────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐      
│  │           check           │
│  └─────────────┬─────────────┘
|  一些关闭的回调函数
│  ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤      close callbacks      │  
   └───────────────────────────┘

这里每一个阶段都对应一个事件队列,当event loop执行到某个阶段时会将当前阶段对应的队列依次执行。当该队列已用尽或达到回调限制，事件循环将移动到下一阶段。

process.nextTick() 从技术上讲不是事件循环的一部分。优先级高于微任务

poll阶段:

检测Poll队列中是否为空，如果不为空则执行队列中的任务，直到超时或者全部执行完毕。
执行完毕后检测setImmediate队列是否为空，如果不为空则执行check阶段，如果为空则等待时间到达。时间到达后回到timer阶段
等待时间到达是可能会出现新的callback，此时也在当前阶段被清空

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