初识nodejs

 Node 是一个服务器端 JavaScript 解释器,它将改变服务器应该如何工作的概念。它的目标是帮助程序员构建高度可伸缩的应用程序,编写能够处理数万条同时连接到一个(只有一个)物理机的连接代码。

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™ 和 PHP 这类语言中,每个连接都会生成一个新线程,每个新线程可能需要 2 MB 的配套内存。在一个拥有 8 GB RAM 的系统上,理论上最大的并发连接数量是 4,000 个用户。随着您的客户群的增长,如果希望您的 Web 应用程序支持更多用户,那么,您必须添加更多服务器。当然,这会增加服务器成本、流量成本和人工成本等成本。除这些成本上升外,还有一个潜在技术问题,即 用户可能针对每个请求使用不同的服务器,因此,任何共享资源都必须在所有服务器之间共享。鉴于上述所有原因,整个 Web 应用程序架构(包括流量、处理器速度和内存速度)中的瓶颈是:服务器能够处理的并发连接的最大数量。

Node 解决这个问题的方法是:更改连接到服务器的方式。每个连接发射一个在 Node 引擎的进程中运行的事件,而不是为每个连接生成一个新的 OS 线程(并为其分配一些配套内存)。Node 声称它绝不会死锁,因为它根本不允许使用锁,它不会直接阻塞 I/O 调用。Node 还宣称,运行它的服务器能支持数万个并发连接。

现在您有了一个能处理数万个并发连接的程序,那么您能通过 Node 实际构建什么呢?如果您有一个 Web 应用程序需要处理这么多连接,那将是一件很 “恐怖” 的事!那是一种 “如果您有这个问题,那么它根本不是问题” 的问题。在回答上面的问题之前,我们先看看 Node 的工作原理以及它的设计运行方式。

Node 肯定不是什么?

没错,Node 是一个服务器程序。但是,基础 Node 产品肯定 像 Apache 或 Tomcat。本质上,那些服务器 “安装就绪型” 服 务器产品,支持立即部署应用程序。通过这些产品,您可以在一分钟内启动并运行一个服务器。Node 肯定不是这种产品。Apache 能通过添加一个 PHP 模块来允许开发人员创建动态 Web 页,添加一个 SSL 模块来实现安全连接,与此类似,Node 也有模块概念,允许向 Node 内核添加模块。实际上,可供选择的用于 Node 的模块有数百个之多,社区在创建、发布和更新模块方面非常活跃,一天甚至可以处理数十个模块。本文后面将讨论 Node 的整个模块部分。

Node 如何工作?

Node 本身运行 V8 JavaScript。等等,服务器上的 JavaScript?没错,您没有看错。对于只在客户机上使用 JavaScript 的程序员而言,服务器端 JavaScript 可能是一个新概念,但这个概念本身并非遥不可及,因此为何不能在服务器上使用客户机上使用的编程语言?

什么是 V8?V8 JavaScript 引擎是 Google 用于其 Chrome 浏览器的底层 JavaScript 引擎。很少有人考虑 JavaScript 在客户机上实际做了些什么?实际上,JavaScript 引擎负责解释并执行代码。Google 使用 V8 创建了一个用 C++ 编写的超快解释器,该解释器拥有另一个独特特征;您可以下载该引擎并将其嵌入任何 应用程序。V8 JavaScript 引擎并不仅限于在一个浏览器中运行。因此,Node 实际上会使用 Google 编写的 V8 JavaScript 引擎,并将其重建为可在服务器上使用。太完美了!既然已经有一个不错的解决方案可用,为何还要创建一种新语言呢?

事件驱动编程

许多程序员接受的教育使他们认为,面向对象编程是完美的编程设计,这使得他们对其他编程方法不屑一顾。Node 使用了一个所谓的事件驱动编程模型。

$("#myButton").click(function(){
     if ($("#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,这是一个事件!数据通过连接进行接收,这也是一个事件!数据通过连接停止,这还是一个事件!

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,因为它允许使用匿名函数和闭包,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 进行编写。这样可以使代码容易编写和维护,没有复杂的面向对象框架,没有接口,没有过度设计的可能性。只需监听事件,编写一个回调函数,其他事情都可以交 给系统处理!

Node 对什么有好处?

到此为止,您可能能够回答 “Node 是什么” 这个问题了,但您可能还有一个问题:“Node 有什么用途?” 这是一个需要提出的重要问题,因为肯定有些东西能受益于 Node。

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

  • 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。它仍然不需要大量逻辑;它本质上只是从某个数据库中查找一些值并将它们组成一个响应。由于响应是少量文 本,入站请求也是少量的文本,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。

  • Twitter 队列

    想像一下像 Twitter 这样的公司,它必须接收 tweets 并将其写入数据库。实际上,每秒几乎有数千条 tweet 达到,数据库不可能及时处理高峰时段所需的写入数量。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 tweet。它能快速而又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(常规 PHP 服务器会自己尝试处理对数据库本身的写入):每个 tweet 都会在写入数据库时导致一个短暂的延迟,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 tweet。每秒处理 100 万条 tweet 则需要 500 个服务器。相反,Node 能处理每个连接而不会阻塞通道,从而能够捕获尽可能多的 tweets。一个能处理 50,000 条 tweet 的 Node 机器仅需 20 台服务器即可。

  • 电子游戏统计数据

    如果您在线玩过《使命召唤》这款游戏,当您查看游戏统计数据时,就会立即意识到一个问题:要生成那种级别的统计数据,必须跟踪海量信息。 这样,如果有数百万玩家同时在线玩游戏,而且他们处于游戏中的不同位置,那么很快就会生成海量信息。Node 是这种场景的一种很好的解决方案,因为它能采集游戏生成的数据,对数据进行最少的合并,然后对数据进行排队,以便将它们写入数据库。使用整个服务器来跟踪 玩家在游戏中发射了多少子弹看起来很愚蠢,如果您使用 Apache 这样的服务器,可能会 有一些有用的限制;但相反,如果您专门使用一个服务器来跟踪一个游戏的所有统计数据,就像使用运行 Node 的服务器所做的那样,那看起来似乎是一种明智之举。

Node 模块

尽管不是本文最初计划讨论的主题,但应广大读者要求,本文已经扩展为包含一个 Node Modules 和 Node Package Manager 简介。正如已经习惯使用 Apache 的开发人员那样,您也可以通过安装模块来扩展 Node 的功能。但是,可用于 Node 的模块极大地 增强了这个产品,那些模块非常有用,将使用 Node 的开发人员通常会安装几个模块。因此,模块也就变得越来越重要,甚至成为整个产品的一个关键部分。

在 “参考资料” 部分,我提供了一个指向模块页面的链接,该页面列示了所有可用模块。为了展示模块能够提供的可能性,我在数十个可用模块中包含了以下几个模块:一个用于编 写动态创建的页面(比如 PHP),一个用于简化 MySQL 使用,一个用于帮助使用 WebSockets,还有一个用来协助文本和参数解析的模块。我不会详细介绍这些模块,这是因为这篇概述文章旨在帮助您了解 Node 并确定是否需要深入学习(再次重申),如果需要,那么您肯定有机会用到这些可用模块。

另外,Node 的一个特性是 Node Package Module,这是一个内置功能,用于安装和管理 Node 模块。它自动处理依赖项,因此您可以确定:您想要安装的任何模块都将正确安装并包含必要的依赖项。它还支持将您自己的模块发布到 Node 社区,假如您选择加入社区并编写自己的模块的话。您可以将 NPM 视为一种允许轻松扩展 Node 功能的方法,不必担心这会破坏您的 Node 安装。同样,如果您选择深入学习 Node,那么 NPM 将是您的 Node 解决方案的一个重要组成部分。

posted @ 2013-06-04 16:57  Joy Ho  阅读(170)  评论(0编辑  收藏  举报