为什么要用Nodejs

Nodejs是什么

传统意义上的 JavaScript 运行在浏览器上，这是因为浏览器内核实际上分为两个部分：渲染引擎和 JavaScript 引擎。前者负责渲染 HTML + CSS，后者则负责运行 JavaScript。Chrome 使用的 JavaScript 引擎是 V8，它的速度非常快。

Node.js 是一个运行在服务端的框架，它的底层就使用了 V8 引擎。我们知道 Apache + PHP 以及 Java 的 Servlet 都可以用来开发动态网页，Node.js 的作用与他们类似，只不过是使用 JavaScript 来开发。

为什么要用Nodejs

Nodejs适合以下场景：

• 实时性应用，比如在线多人协作工具，网页聊天应用等。
• 以 I/O 为主的高并发应用，比如为客户端提供 API，读取数据库。
• 流式应用，比如客户端经常上传文件。
• 前后端分离。

实际上前两者可以归结为一种，即客户端广泛使用长连接，虽然并发数较高，但其中大部分是空闲连接。

Node.js 也有它的局限性，它并不适合 CPU 密集型的任务，比如人工智能方面的计算，视频、图片的处理等。

基础概念

并发

并发数：一台服务器最多能支持多少个客户端的并发请求。

非阻塞I/O

这里所说的 I/O 可以分为两种: 网络 I/O 和文件 I/O，实际上两者高度类似。 I/O 可以分为两个步骤，首先把文件(网络)中的内容拷贝到缓冲区，这个缓冲区位于操作系统独占的内存区域中。随后再把缓冲区中的内容拷贝到用户程序的内存区域中。

非阻塞 I/O 实际上是向内核轮询，缓冲区是否就绪，如果没有则继续执行其他操作。当缓冲区就绪时，将缓冲区内容拷贝到用户进程，这一步实际上还是阻塞的。

Nodejs线程模型

• Node.js 在一个线程中如何处理并发请求？
• Node.js 在一个线程中如何进行文件的异步 I/O？
• Node.js 如何重复利用服务器上的多个 CPU 的处理能力？

网络I/O

Node.js 是事件驱动的，也就是说只有网络请求这一事件发生时，它的回调函数才会执行。当有多个请求到来时，他们会排成一个队列，依次等待执行。

这看上去理所当然，然而如果没有深刻认识到 Node.js 运行在单线程上，而且回调函数是同步执行，同时还按照传统的模式来开发程序，就会导致严重的问题。举个简单的例子，这里的 “Hello World” 字符串可能是其他某个模块的运行结果。假设 “Hello World” 的生成非常耗时，就会阻塞当前网络请求的回调，导致下一次网络请求也无法被响应。

解决方法很简单，采用异步回调机制即可。我们可以把用来产生输出结果的 response 参数传递给其他模块，并用异步的方式生成输出结果，最后在回调函数中执行真正的输出。这样的好处是，http.createServer 的回调函数不会阻塞，因此不会出现请求无响应的情况。

总之，在利用 Node.js 编程时，任何耗时操作一定要使用异步来完成，避免阻塞当前函数。因为你在为客户端提供服务，而所有代码总是单线程、顺序执行。

文件I/O

榨干CPU

Node.js 采用 I/O 多路复用技术，利用单线程处理网络 I/O，利用线程池和少量线程模拟异步文件 I/O。

那在一个 32 核 CPU 上，Node.js 的单线程是否显得鸡肋呢？
答案是否定的，我们可以启动多个 Node.js 进程。不同的是，进程之间不需要通讯，它们各自监听一个端口，同时在最外层利用 Nginx 做负载均衡。

Nginx 负载均衡非常容易实现，只要编辑配置文件即可：

默认的负载均衡规则是把网络请求依次分配到不同的端口，我们可以用 least_conn 标志把网络请求转发到连接数最少的 Node.js 进程，也可以用 ip_hash 保证同一个 ip 的请求一定由同一个 Node.js 进程处理。

多个 Node.js 进程可以充分发挥多核 CPU 的处理能力，也具有很强大的拓展能力。

事件循环

数据流