1. Node能够解决什么问题? #

Node的首要目标是提供一种简单的，用于创建高性能服务器的开发工具
Web服务器的瓶颈在于并发的用户量，对比Java和Php的实现方式

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。

2.Node是什么? #

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。

3.进程与线程 #

进程是操作系统分配资源和调度任务的基本单位,线程是建立在进程上的一次程序运行单位，一个进程上可以有多个线程。

3.1 谈谈浏览器 #

• 用户界面-包括地址栏、前进/后退按钮、书签菜单等
• 浏览器引擎-在用户界面和呈现引擎之间传送指令(浏览器的主进程)
• 渲染引擎，也被称为浏览器内核(浏览器渲染进程)
• 一个插件对应一个进程(第三方插件进程)
• GPU提高网页浏览的体验(GPU进程)

由此可见浏览器是多进程的,并且从我们的角度来看我们更加关心浏览器渲染引擎

3.2 渲染引擎 #

渲染引擎内部是多线程的,内部包含两个最为重要的线程ui线程和js线程。这里要特别注意ui线程和js线程是互斥的,因为JS运行结果会影响到ui线程的结果。ui更新会被保存在队列中等到js线程空闲时立即被执行。

3.3 js单线程 #

javascript在最初设计时设计成了单线程,为什么不是多线程呢？如果多个线程同时操作DOM那岂不会很混乱？这里所谓的单线程指的是主线程是单线程的,所以在Node中主线程依旧是单线程的。

3.4 其他线程 #

• 浏览器事件触发线程(用来控制事件循环,存放setTimeout、浏览器事件、ajax的回调函数)
• 定时触发器线程(setTimeout定时器所在线程)
• 异步HTTP请求线程(ajax请求线程)

单线程特点是节约了内存,并且不需要在切换执行上下文。而且单线程不需要管锁的问题,这里简单说下锁的概念。例如下课了大家都要去上厕所,厕所就一个,相当于所有人都要访问同一个资源。那么先进去的就要上锁。而对于node来说。下课了就一个人去厕所,所以免除了锁的问题！

4.浏览器中的Event Loop #

• 1.所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈
• 2.主线程之外，还存在一个任务队列。只要异步任务有了运行结果，就在任务队列之中放置一个事件。
• 3.一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取任务队列,将队列中的事件放到执行栈中依次执行
• 4.主线程从任务队列中读取事件，这个过程是循环不断的

整个的这种运行机制又称为Event Loop(事件循环)

5.Node系统 #

我们先来张图看看node是如何工作的

• 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。

6.同步与异步 #

同步和异步关注的是消息通知机制

• 同步就是发出调用后，没有得到结果之前，该调用不返回，一旦调用返回，就得到返回值了。 简而言之就是调用者主动等待这个调用的结果
• 而异步则相反，调用者在发出调用后这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。换句话说当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果，而是调用发出后，被调用者通过状态、通知或回调函数处理这个调用。

7.阻塞与非阻塞 #

阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态.

• 阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。
• 非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

8.组合 #

同步异步取决于被调用者，阻塞非阻塞取决于调用者

• 同步阻塞
• 异步阻塞
• 同步非阻塞
• 异步非阻塞

9.宏任务和微任务 #

任务可分为宏任务和微任务

• macro-task(宏任务): setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O
• micro-task(微任务): process.nextTick, 原生Promise(有些实现的promise将then方法放到了宏任务中),Object.observe(已废弃), MutationObserver

10.什么场合下应该考虑使用Node框架 #

当应用程序需要处理大量并发的输入输出，而在向客户端响应之前，应用程序并不需要进行非常复杂的处理。

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