什么是Node.js？Node.js详细介绍

简介

如果您听说过 Node，或者阅读过一些文章，宣称 Node 是多么多么的棒，那么您可能会想：“Node 究竟是什么东西？”尽管不是针对所有人的，但 Node 可能是某些人的正确选择。

为试图解释什么是 Node.js，本文探究了它能解决的问题，它如何工作，如何运行一个简单应用程序，最后，Node 何时是和何时不是一个好的解决方案。本文不涉及如何编写一个复杂的 Node 应用程序，也不是一份全面的 Node 教程。阅读本文应该有助于您决定是否应该学习 Node，以便将其用于您的业务。

Node 旨在解决什么问题？

Node 公开宣称的目标是 “旨在提供一种简单的构建可伸缩网络程序的方法”。当前的服务器程序有什么问题？我们来做个数学题。在 Java"codetitle">复制代码 代码如下:
// jQuery code on the client-side showing how Event-Driven programming works

// When a button is pressed, an Event occurs - deal with it
// directly right here in an anonymous function, where all the
// necessary variables are present and can be referenced directly
$("#myButton").click(function(){
     if ($("#myTextField").val() != $(this).val())
         alert("Field must match button text");
});

实际上，服务器端和客户端没有任何区别。没错，这没有按钮点击操作，也没有向文本字段键入的操作，但在一个更高的层面上，事件正在 发生。一个连接被建立 — 事件！数据通过连接接收 — 事件！数据通过连接停止 — 事件！

为什么这种设置类型对 Node 很理想？JavaScript 是一种很棒的事件驱动编程语言，因为它允许匿名函数和闭包，更重要的是，任何写过代码的人都熟悉它的语法。事件发生时调用的回调函数可以在捕获事件处编写。这样，代码容易编写和维护，没有复杂的面向对象框架，没有接口，没有在上面架构任何内容的潜能。只需监听事件，编写一个回调函数，然后，事件驱动编程将照管好一切！

示例 Node 应用程序

最后，我们来看一些代码！让我们将讨论过的所有内容综合起来，创建我们的第一个 Node 应用程序。由于我们已经知道，Node 对于处理高流量应用程序很理想，我们就来创建一个非常简单的 web 应用程序 — 一个为实现最大速度而构建的应用程序。下面是 “老板” 交代的关于我们的样例应用程序的具体要求：创建一个随机数字生成器 RESTful API。这个应用程序应该接受一个输入：一个名为 “number” 的参数。然后，应用程序返回一个介于 0 和该参数之间的随机数字，并将生成的数字返回调用者。由于 “老板” 希望它成为一个广泛流行的应用程序，因此它应该能处理 50,000 个并发用户。我们来看看代码：

清单 2. Node 随机数字生成器

复制代码 代码如下:
// these modules need to be imported in order to use them.
// Node has several modules.  They are like any #include
// or import statement in other languages
var http = require("http");
var url = require("url");

// The most important line in any Node file.  This function
// does the actual process of creating the server.  Technically,
// Node tells the underlying operating system that whenever a
// connection is made, this particular callback function should be
// executed.  Since we're creating a web service with REST API,
// we want an HTTP server, which requires the http variable
// we created in the lines above.
// Finally, you can see that the callback method receives a 'request'
// and 'response' object automatically.  This should be familiar
// to any PHP or Java programmer.
http.createServer(function(request, response) {

     // The response needs to handle all the headers, and the return codes
     // These types of things are handled automatically in server programs
     // like Apache and Tomcat, but Node requires everything to be done yourself
     response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});

     // Here is some unique-looking code.  This is how Node retrives
     // parameters passed in from client requests.  The url module
     // handles all these functions.  The parse function
     // deconstructs the URL, and places the query key-values in the
     // query object.  We can find the value for the "number" key
     // by referencing it directly - the beauty of JavaScript.
     var params = url.parse(request.url, true).query;
     var input = params.number;

     // These are the generic JavaScript methods that will create
     // our random number that gets passed back to the caller
     var numInput = new Number(input);
     var numOutput = new Number(Math.random() * numInput).toFixed(0);

     // Write the random number to response
     response.write(numOutput);

     // Node requires us to explicitly end this connection.  This is because
     // Node allows you to keep a connection open and pass data back and forth,
     // though that advanced topic isn't discussed in this article.
     response.end();

   // When we create the server, we have to explicitly connect the HTTP server to
   // a port.  Standard HTTP port is 80, so we'll connect it to that one.
}).listen(80);

// Output a String to the console once the server starts up, letting us know everything
// starts up correctly
console.log("Random Number Generator Running...");

将上面的代码放到一个名为 “random.js” 的文件中。现在，要启动这个应用程序并运行它（进而创建 HTTP 服务器并监听端口 80 上的连接），只需在您的命令提示中输入以下命令：% node random.js。下面是服务器已经启动并运行时它看起来的样子：
复制代码 代码如下:
root@ubuntu:/home/moila/ws/mike# node random.js
Random Number Generator Running...

访问应用程序

应用程序已经启动并运行。Node 正在监听任何连接，我们来测试一下。由于我们创建了一个简单的 RESTful API，我们可以使用我们的 web 浏览器来访问这个应用程序。键入以下地址（确保您完成了上面的步骤）：http://localhost/?number=27。

您的浏览器窗口将更改到一个介于 0 到 27 之间的随机数字。单击浏览器上的 “重新载入” 按钮，将得到另一个随机数字。就是这样，这就是您的第一个 Node 应用程序！

Node 对什么有好处？

到此为止，应该能够回答 “Node 是什么” 这个问题了，但您可能还不清楚什么时候应该使用它。这是一个需要提出的重要问题，因为 Node 对有一些东西有好处，但相反，对另一些东西而言，目前 Node 可能不是一个好的解决方案。您需要小心决定何时使用 Node，因为在错误的情况下使用它可能会导致一个多余编码的 LOT。

它对什么有好处？

正如您此前所看到的，Node 非常适合以下情况：您预计可能有很高的流量，而在响应客户端之前服务器端逻辑和处理所需不一定是巨大的。Node 表现出众的典型示例包括：

1.RESTful API

提供 RESTful API 的 web 服务接收几个参数，解析它们，组合一个响应，并返回一个响应（通常是较少的文本）给用户。这是适合 Node 的理想情况，因为您可以构建它来处理数万条连接。它还不需要大量逻辑；它只是从一个数据库查找一些值并组合一个响应。由于响应是少量文本，入站请求时少量文本，因此流量不高，一台机器甚至也可以处理最繁忙的公司的 API 需求。

2.Twitter 队列

想像一下像 Twitter 这样的公司，它必须接收 tweets 并将其写入一个数据库。实际上，每秒几乎有数千条 tweets 达到，数据库不可能及时处理高峰时段需要的写入数量。Node 成为这个问题的解决方案的重要一环。如您所见，Node 能处理数万条入站 tweets。它能迅速轻松地将它们写入一个内存排队机制（例如 memcached），另一个单独进程可以从那里将它们写入数据库。Node 在这里的角色是迅速收集 tweet 并将这个信息传递给另一个负责写入的进程。想象一下另一种设计 — 一个常规 PHP 服务器自己试图处理对数据库的写入 — 每个 tweet 将在写入数据库时导致一个短暂的延迟，这是因为数据库调用正在阻塞通道。由于数据库延迟，一台这样设计的机器每秒可能只能处理 2000 条入站 tweets。每秒 100 万条 tweets 需要 500 个服务器。相反，Node 能处理每个连接而不会阻塞通道，从而能捕获尽可能多的 tweets。一个能处理 50,000 条 tweets 的 Node 机器只需要 20 个服务器。

3.映像文件服务器

一个拥有大型分布式网站的公司（比如 Facebook 或 Flickr）可能会决定将所有机器只用于服务映像。Node 将是这个问题的一个不错的解决方案，因为该公司能使用它编写一个简单的文件检索器，然后处理数万条连接。Node 将查找映像文件，返回文件或一个 404 错误，然后什么也不用做。这种设置将允许这类分布式网站减少它们服务映像、.js 和 .css 文件等静态文件所需的服务器数量。

它对什么有坏处？

当然，在某些情况下，Node 并非理想选择。下面是 Node 不擅长的领域：

1.动态创建的页

目前，Node 没有提供一种默认方法来创建动态页。例如，使用 JavaServer Pages (JSP) 技术时，可以创建一个在这样的 JSP 代码段中包含循环的 index.jsp 页。Node 不支持这类动态的、HTML 驱动的页面。同样，Node 不太适合作为 Apache 和 Tomcat 这样的网页服务器。因此，如果您想在 Node 中提供这样一个服务器端解决方案，必须自己编写整个解决方案。PHP 程序员不想在每次部署 web 应用程序时都编写一个针对 Apache 的 PHP 转换器，当目前为止，这正是 Node 要求您做的。

2. 关系数据库重型应用程序

Node 的目的是快速、异步和非阻塞。数据库并不一定分享这些目标。它们是同步和阻塞的，因为读写时对数据库的调用在结果生成之前将一直阻塞通道。因此，一个每个请求都需要大量数据库调用、大量读取、大量写入的 web 应用程序非常不适合 Node，这是因为关系数据库本身就能抵销 Node 的众多优势。（新的 NoSQL 数据库更适合 Node，不过那完全是另一个主题了。）

结束语

问题是 “什么是 Node.js?” 应该已经得到解答。阅读本文之后，您应该能通过几个清晰简洁的句子回答这个问题。如果这样，那么您已经走到了许多编码员和程序员的前面。我和许多人都谈论过 Node，但它们对 Node 究竟是什么一直很迷惑。可以理解，他们具有的是 Apache 的思维方式 — 服务器是一个应用程序，将 HTML 文件放入其中，一切就会正常运转。而 Node 是目的驱动的。它是一个软件程序，使用 JavaScript 来允许程序员轻松快速地创建快速、可伸缩的 web 服务器。Apache 是运行就绪的，而 Node 是编码就绪的。

Node 完成了它提供高度可伸缩服务器的目标。它并不分配一个 “每个连接一个线程” 模型，而是使用一个 “每个连接一个流程” 模型，只创建每个连接需要的内存。它使用 Google 的一个非常快速的 JavaScript 引擎：V8 引擎。它使用一个事件驱动设计来保持代码最小且易于阅读。所有这些因素促成了 Node 的理想目标 — 编写一个高度可伸缩的解决方案变得比较容易。

与理解 Node 是 什么同样重要的是，理解它不是 什么。Node 并不是 Apache 的一个替代品，后者旨在使 PHP web 应用程序更容易伸缩。事实确实如此。在 Node 的这个初始阶段，大量程序员使用它的可能性不大，但在它能发挥作用的场景中，它的表现非常好。

将来应该期望从 Node 得到什么呢？这也许是本文引出的最重要的问题。既然您知道了它现在的作用，您应该会想知道它下一步将做什么。在接下来的一年中，我期待着 Node 提供与现有的第三方支持库更好地集成。现在，许多第三方程序员已经研发了用于 Node 的插件，包括添加文件服务器支持和 MySQL 支持。希望 Node 开始将它们集成到其核心功能中。最后，我还希望 Node 支持某种动态页面模块，这样，您就可以在 HTML 文件中执行在 PHP 和 JSP（也许是一个 NSP，一个 Node 服务器页）中所做的操作。最后，希望有一天会出现一个 “部署就绪” 的 Node 服务器，可以下载和安装，只需将您的 HTML 文件放到其中，就像使用 Apache 或 Tomcat 那样。Node 现在还处于初始阶段，但它发展得很快，可能不久就会出现在您的视野中。