Node.js系列——（4）优势及场景

矫情吗；* 2022-06-16 02:45 200阅读 0赞

## 背景 ##

之前几篇系列文章简单介绍了node.js的安装配置及基本操作：  
  
[Node.js系列——（1）安装配置与基本使用][Node.js_1]  
[Node.js系列——（2）发起get/post请求][Node.js_2_get_post]  
[Node.js系列——（3）连接DB][Node.js_3_DB]

接下来，我们就来整体认识下node.js

## node.js ##

node.js官网对它的介绍是这样的：

> Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。  
> Node.js 使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效。

### V8引擎 ###

V8使用C++开发，并在谷歌浏览器中使用。在运行JavaScript之前，相比其它的JavaScript的引擎转换成字节码或解释执行，V8将其编译成原生机器码（IA-32, x86-64, ARM, or MIPS CPUs），并且使用了如内联缓存（inline caching）等方法来提高性能。

有了这些功能，JavaScript程序在V8引擎下的运行速度媲美二进制程序。

具体内容可参考：[为什么V8引擎这么快？][V8]

![这里写图片描述][SouthEast]

### 事件驱动 ###

传统技术实现下，当一个请求到达时，会分配一个线程，该线程会占用内存，当请求的任务做完时，线程才会退出并释放内存。但node.js只有一个单线程，所有的连接都由这一个线程来处理。

> 网上流传着一个生动的例子：
> 
> 传统技术下的处理方式——>餐馆里一个服务员接待一桌客人，服务这一桌客人点餐、上菜、陪侍，到客人离开；  
> node.js的处理方式——>餐馆里只有一个服务员，当有客人来，他就去招待点餐，点餐结束后就去处理其他事情，可以去招待其他客人，也可以去上菜。

Node.js是单进程单线程的，那他是如何做到高性能的呢？  
主要通过事件驱动和异步回调。node中几乎所有的事件机制都是使用观察者模式实现的。

说到观察者模式，就要先明确主题Subject（即被观察者）和观察者Observer。

如下图所示，在node中事件扮演者Subject的角色，而这个事件上的处理函数就是观察者。还拿上面的餐馆服务员的例子来说，客人进入餐馆这一动作就是一个事件，当这一事件触发时，他的观察者就会进行一系列操作（比如招待入座、点餐等）。  
![这里写图片描述][SouthEast 1]

由于node是单线程的，因此在实际场景中会有很多事件堆积到一起，这也就是事件队列。

![这里写图片描述][SouthEast 2]

在上图中所示：  
1） 如果有任务或请求到达，会被放入右侧的Event Queue（事件队列）中。事件队列中每个任务会存放两个东西，处理方法和回调方法，即function和callback。

2）事件循环Event Loop会根据事件队列中的任务列表进行执行，这时分两种情况：

*  如果取到的任务是non-Blocking非阻塞的，那么可以直接执行然后调用他相对应的回调函数。
 *  如果任务是Blocking阻塞的（如IO操作等），就不会直接执行，而是从线程池Thread Pool中取出一个线程来执行，当该线程完成后，就会调用回调函数，接下来的操作跟上一种情况一样了。到最后该线程的任务执行完毕，那么线程所占用的资源被释放。

> Tips:  
> 当执行过程中遇到I/O阻塞(读取文件、查询数据库、请求套接字、访问远程服务等)时，事件循环线程不会停下等待结果,转而继续执行队列中的下一个任务,不会在事件循环线程中执行。在函数执行时,Node.js在事件队列中放置回调函数,它的顺序根据函数的完成快慢决定。

具体内容参考：[Node.js的事件驱动模型][Node.js]

### Rest API ###

Rest API 这部分就不用多说了，node采用这种方式来规范接口和数据的形式，用法也很简单。

## 场景 ##

前面说了这么多node.js的优点，那是不是任何场景都优先选择他呢？肯定不是的，我们来看下他的缺点。

1、node.js不适合做CPU密集型的工作  
我们不能说node.js完全是单线程的，因为当遇到阻塞式的任务时，他会交给其他线程去处理。但除此之外，node是单线程的。因此，如果是CPU密集的场景下，选择使用node，无法使他的优势发挥出来。

2、大量的计算可能会使node单线程暂时失去反应

3、如果有一个Exception影响到了node的核心事件循环，那么整个实例就会崩溃。

[Node.js_1]: http://blog.csdn.net/u010066934/article/details/70242771
[Node.js_2_get_post]: http://blog.csdn.net/u010066934/article/details/70807436
[Node.js_3_DB]: http://blog.csdn.net/u010066934/article/details/70911228
[V8]: http://blog.csdn.net/horkychen/article/details/7761199
[SouthEast]: /images/20220616/1f1e64c379704482a8506286ce8c2a32.png
[SouthEast 1]: /images/20220616/68f27df2d6414cbba60f42f601ceb6d8.png
[SouthEast 2]: /images/20220616/6b6a445d735e4cdd8bc56330bb89b881.png
[Node.js]: http://www.edwardesire.com/2015/05/09/nodejs-event-model/