Nodejs知识框架

一、基础环境和核心概念

1、运行环境

• 基于Chrome V8引擎的JavaScript运行时环境，用于后端开发。
• 特点：单线程、异步非阻塞I/O，适合高并发场景。

2、模块系统

• Commonjs（CJS）：require（）导入，module.exports到处
• ES Module（ESM）：import/export语法，需配置type:module.
• 核心内置模块：如fs，http，path等。

二、核心技术栈

1、异步编程

• 回调函数：传统一步处理方式（注意回掉地狱）
• promise：解决回掉嵌套，支持then、catch。
• async、await：基于promise的语法糖，代码更简洁。
• 事件驱动：通过events模块实现自定义事件。

2、内置模块

模块	核心功能
fs	文件读写，目录操作
http，https	创建服务器
url	解析和格式化url
stream	处理大文件或者流式文件
buffer	处理二进制数据
child_process	启动子进程
process	访问当前进程状态
querystring	解析和格式化url查询字符串
os	获取操作系统信息
path	处理文件路径
timers	定时器
util	工具函数
cluster	实现进程集群，利用多核CPU
dgram	基于UDP的网络通信
net	底层网络通信
tls/crypto	tls：安全套接字层（SSL/TLS）crypto加密解密
module	模块系统相关
assert	断言测试，用于代码调试
console	控制台输出

3、核心工具链

• npm/yarn：包管理工具。
• Node.js CLI：命令行工具（node index.js运行脚本）
• Nodemon：监听文件变化，自动重启服务（开发环境常用）

三、Web开发

1、基础web服务

const http = require("http");
http.createServer((req,res)=>{
  res.end('hello,Nodejs');
}).listen(3000);

2、主流框架

（1）express：最常用的web框架，支持路由、中间件、模板引擎等。

（2）Koa：新一代框架，基于async函数，更轻量。

（3）NestJs，基于TypeScript的企业级框架，借鉴Angular架构模式。

（4）Fastify：高性能框架，基于插件系统，专注低延迟和高吞吐量，适合API开发。

（5）Egg.js：阿里出品的企业级框架，基于Koa，内置插件机制，强调可扩展和稳定性。

（6）sails.js：类似Ruby on Rails的MVC框架，适合快速开发API和实时应用。

（7）Hapi：注重配置话和健壮性，适合构建可维护的API和服务端应用。

（8）Next.js:React生态的SSR/SSG框架，简化服务端渲染和静态站点生成，支持通用应用。

（9）Nuxt.js：Vue生态的SSR框架，简化服务端渲染和静态栈顶生成，支持通用应用。

（10）Gatsby：基于React的静态站点生成器（SSG），性能优异，适合博客、营销网站。

（11）Stapi：开源Headless CMS，基于Nodejs，可快速搭建API驱动的内容管理系统。

3、中间件机制

用于处理请求/响应（如日志，路由分发、权限验证），例如：express.json()、cors等。

四、数据交互和存储

1、网络请求

• 内置http模块
• 使用axios库

2、数据库操作

• mysql：通过mysql2模块操作
• postgreSQL：使用pg模块
• MongoDB：使用mongoose或者mongodb原生驱动
• Redis：基于ioredis或者redis模块实现缓存

五、高级主题

1、性能与优化

• 集群cluster：利用多核CPU通过cluster模块创建子进程。
• 流steam：处理大文件时减少内存占用（如pipe()方法）。
• 缓存：合理使用内存和缓存，如lru-cache或者redis。

2、工程化与工具链

TypeScript：静态类型检查，提升大型项目可维护性。

Babel：将ES6+代码转译为兼容低版本的Nodejs代码。

PM2：生产环境进程管理工具（启动、监控、重启服务）。

3、微服务与中间件

构建RESTful API、GraphQL服务或消息队列（ruRabbitMQ、Kafka）。

常用工具：Express路由、swagger文档、JWT鉴权。

六、生态与应用场景

1、应用场景

• 后端API服务（如电商、社交平台接口）。
• 实时应用：WebSocket聊天。
• 工具脚本：自动化部署，数据处理脚本。

2、常用生态库

• 日志：winston、pino。
• 测试：Jest、Mocha。
• 安全：helmet（http安全头）、bcrypt（加密解密）。