Node.js 基础

Node 是什么？可以做什么？

• Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。
• 可以写脚本，中间层，服务端渲染（vue，react） 可以实现前后端分离。
• 单线程， 适合 I/O 密集型应用，不适合 CPU 密集型应用。
• 实现高性能的 web 服务。

Node 全局对象

• global： 全局对象，类似于浏览器中的 window 对象。
• process： 进程对象，可以获取当前进程的信息，如环境变量，命令行参数等。
  • process.env： 环境变量
  • process.argv： 命令行参数
  • process.nextTick： 事件循环的一部分，用于延迟执行回调函数。
  • process.cwd()： 当前工作目录
  • process.chdir()： 改变当前工作目录
  • process.exit()： 退出进程
  • process.kill()： 杀死进程
  • process.memoryUsage()： 内存使用情况
  • process.uptime()： 进程运行时间
  • process.hrtime()： 高精度时间
  • process.platform： 操作系统平台
  • process.version： Node 版本
  • process.versions： Node 依赖包版本
  • process.pid： 进程 ID
  • process.title： 进程名称
• console： 控制台对象，用于向标准输出流（stdout）或标准错误流（stderr）输出字符。
• Buffer： 用于操作二进制数据流。
• module： 用于模块化，每个文件都是一个模块，每个模块都有自己的作用域。
• exports： 用于导出模块。
• require： 用于导入模块。
• __filename： 当前模块的文件名，绝对路径。
• __dirname： 当前模块的目录名，绝对路径。
• setTimeout： 延迟执行回调函数。
• setInterval： 间隔执行回调函数。
• setImmediate： 立即执行回调函数。
• clearImmediate： 清除立即执行的回调函数。
• clearTimeout： 清除延迟执行的回调函数。
• clearInterval： 清除间隔执行的回调函数。

Node 事件循环

• Node.js 是单线程的，但是它使用的是事件驱动来处理并发，这样有助于我们在多核 cpu 的系统上创建多个子进程，从而提高性能。

• Node.js 事件循环是 Node.js 实现并发的一种方式，它基于事件驱动模型，用于处理异步操作。

• Node.js 事件循环由以下几个部分组成：

  • V8 引擎： 用于执行 JavaScript 代码。
  • libuv： 用于处理 I/O 任务。
  • 事件循环： 用于调度事件回调函数。

• Node.js 事件循环的执行顺序如下：

  • 执行全局代码，初始化执行上下文。
  • 执行事件循环，执行事件回调函数。
  • 退出事件循环，执行清理工作。

   ┌───────────────────────────┐
┌─>│           timers          │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │     pending callbacks     │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
│  │       idle, prepare       │
│  └─────────────┬─────────────┘      ┌───────────────┐
│  ┌─────────────┴─────────────┐      │   incoming:   │
│  │           poll            │<─────┤  connections, │
│  └─────────────┬─────────────┘      │   data, etc.  │
│  ┌─────────────┴─────────────┐      └───────────────┘
│  │           check           │
│  └─────────────┬─────────────┘
│  ┌─────────────┴─────────────┐
└──┤      close callbacks      │
   └───────────────────────────┘

• timers： 定时器阶段，执行 setTimeout 和 setInterval 的回调函数。
• pending callbacks： 系统操作的回调函数。
• idle, prepare： 内部使用。
• poll： 轮询阶段，执行 I/O 回调函数。
  • 如果轮询队列不为空，则取出队列中的回调函数并执行。
  • 如果轮询队列为空，则等待回调函数被加入轮询队列并立即执行。
  • 如果轮询队列为空且没有设置定时器，则执行下一步。
• check： 执行 setImmediate 的回调函数。
• close callbacks： 执行 close 事件的回调函数。

setImmediate() 对比 setTimeout()

• setImmediate() 和 setTimeout() 都是用于延迟执行回调函数。
• setImmediate() 的回调函数会在 poll 阶段执行，setTimeout() 的回调函数会在 timers 阶段执行。
• setImmediate() 的回调函数会在 setTimeout() 的回调函数之后执行。
• setImmediate() 的回调函数会在 I/O 回调函数之前执行。

process.nextTick()

• process.nextTick() 用于延迟执行回调函数，它会在事件循环的下一次循环中执行。
• process.nextTick() 的回调函数会在任何 I/O 事件之前执行。
• process.nextTick() 的回调函数会在 setTimeout() 和 setImmediate() 之前执行。
• process.nextTick() 的回调函数会在任何异步函数之前执行。

Node 模块

let str = require('./a/a') // 默认会自动添加 .js 后缀 .json .node

// - Module._load 加载模块
// - Module._resolveFilename 解析绝对路径

// 1) 要先将 ./a的文件转化为绝对路径
// 2) 读取这个文件, 需要增加一个函数 函数内部需要返回module.exports
// 3) 让函数执行
// 4) new Module 创建模块 根据文件名来创建  exports  id

// module.load 加载模块
//  Module._extensions 代表的是一个对象 对象上放着很多处理的方法
// exports, require, module, __filename, __dirname

// 4) 最终返回的是module.exports

• commonjs 规范
  • 一个文件就是一个模块
  • 如果模块想给别人使用 module.exports exports 同一个对象但是最终导出的是 module.exports
  • 如果想使用这个模块 require (同步读取文件，包一个自执行函数，vm.runInthisContext,传入 export 对象，最终返回的是 exports 对象，所以就可以拿到其他模块的内容)
• 模块的查找规范
  • 第三方模块 module.paths
  • 如果文件和文件夹重名 先取文件，文件不能取到，找文件夹 package.json = main = index.js**

Node 常用内置模块

path 模块

• path.basename(path[, ext])： 返回 path 的最后一部分，如果指定了 ext，则会将最后一部分的扩展名去掉。
• path.dirname(path)： 返回 path 的目录名。
• path.extname(path)： 返回 path 的扩展名。
• path.isAbsolute(path)： 判断 path 是否为绝对路径。
• path.join([...paths])： 将所有的 path 拼接起来，并返回拼接后的路径。
• path.normalize(path)： 规范化 path，解析 '..' 和 '.' 片段。
• path.parse(path)： 返回 path 的对象。
• path.relative(from, to)： 返回从 from 到 to 的相对路径。
• path.resolve([...paths])： 将所有的 path 拼接起来，并返回拼接后的绝对路径。
• path.sep： 返回操作系统的路径分隔符。
• path.delimiter： 返回操作系统的环境变量分隔符。

fs 模块

• fs.appendFile(path, data[, options], callback)： 追加文件内容。
• fs.chmod(path, mode, callback)： 修改文件权限。
• fs.chown(path, uid, gid, callback)： 修改文件所有者。
• fs.close(fd, callback)： 关闭文件。
• fs.copyFile(src, dest[, flags], callback)： 复制文件。
• fs.createReadStream(path[, options])： 创建可读流。
• fs.createWriteStream(path[, options])： 创建可写流。
• fs.existsSync(path, callback)： 检查文件是否存在。
• fs.readFileSync(path[, options])： 同步读取文件。
• fs.readFile(path[, options], callback)： 异步读取文件。

util 模块

• util.inherits(constructor, superConstructor)： 继承。
• util.inspect(object[, options])： 将对象转换为字符串。
• util.promisify(original)： 将异步函数转换为返回 Promise 的函数。
• util.callbackify(original)： 将返回 Promise 的函数转换为异步函数。
• util.format(format[, ...args])： 格式化字符串。
• util.deprecate(fn, message[, code])： 弃用函数。
• util.types： 内置类型。
• util.TextDecoder： 文本解码器。

event 模块

• eventEmitter.on(eventName, listener)： 添加事件监听器。
• eventEmitter.once(eventName, listener)： 添加一次性事件监听器。
• eventEmitter.off(eventName, listener)： 移除事件监听器。
• eventEmitter.emit(eventName[, ...args])： 触发事件。
• eventEmitter.listenerCount(eventName)： 返回事件监听器的数量。
• eventEmitter.listeners(eventName)： 返回事件监听器的数组。
• eventEmitter.rawListeners(eventName)： 返回事件监听器的数组，包含原始监听器。
• eventEmitter.setMaxListeners(n)： 设置事件监听器的最大数量。
• eventEmitter.getMaxListeners()： 返回事件监听器的最大数量。
• eventEmitter.prependListener(eventName, listener)： 添加事件监听器到监听器数组的开头。
• eventEmitter.prependOnceListener(eventName, listener)： 添加一次性事件监听器到监听器数组的开头。
• eventEmitter.eventNames()： 返回事件名称的数组。

http 模块

• http.createServer([options][, requestListener])： 创建 HTTP 服务器。
• http.request(options[, callback])： 创建 HTTP 客户端。
• http.get(options[, callback])： 创建 HTTP 客户端。
• http.METHODS： HTTP 方法。
• http.STATUS_CODES： HTTP 状态码。
• http.Agent： HTTP 代理。
• http.globalAgent： 全局 HTTP 代理。
• http.ClientRequest： HTTP 客户端请求。
• http.ServerResponse： HTTP 服务器响应。
• http.IncomingMessage： HTTP 请求消息。
• http.Server： HTTP 服务器。
• http.Client： HTTP 客户端。
• http.ServerTimeoutError： HTTP 服务器超时错误。
• http.ClientTimeoutError： HTTP 客户端超时错误。

参考资料

• JS 模块规范大盘点：CommonJS, AMD, CMD, UMD 和 ES6 Modules 规范与源码实现
• Node.js 事件循环，定时器和 process.nextTick()
• 宏任务，微任务