Node.js 原理详解

事件循环模型 Event Loop

调用栈(1)

function multiply(a, b) {
    return a * b;
}
function square(n) {
    return multiply(n, n);
}
function printSquare(n) {
    console.log(squre(n));
}
printSqure(4);

调用栈(2)

function multiply(a, b) {
    throw new Error();
}
function square(n) {
    return multiply(n, n);
}
function printSquare(n) {
    console.log(squre(n));
}
printSqure(4);

调用栈(3)

function fn(a) {
    fn(a);
}
fn(1);

同步调用

const fs = require('fs');

fs.readFileSync('./a.txt');
fs.readFileSync('./b.txt');
fs.readFileSync('./c.txt');

console.log('finish');

异步调用

const fs = require('fs');

fs.readFile('./a.txt');
fs.readFile('./b.txt');
fs.readFile('./c.txt');

console.log('finish');

事件循环机制

setTimeout(() => {
    console.log('timeout');
}, 5000);

console.log('hello');

宏任务与微任务

宏任务

• setTimeout
• setInterval
• js 主代码
• setImmediate(Node)
• requestAnimationFrame(浏览器)

微任务

• process.nextTick
• Promise 的 then 方法

任务队列被分为 1. 宏任务队列 和 2. 微任务队列

微任务队列率先执行, 直到清空

当微任务队列为空时, 执行宏任务队列

事件循环机制

setTimeout(() => {
    console.log('timeout');
}, 0);

new Promise((resolve) => {
    console.log('promise');
    resolve();
}).then(() => {
    console.log('then');
});

console.log('hello');

---

console.log(1);
setTimeout(function () {
    console.log(2);
}, 10);
new Promise(function (resolve) {
    console.log(3);
    resolve();
    console.log(4);
}).then(function () {
    console.log(5);
});
console.log(6);
console.log(8);
requestAnimationFrame(() => console.log(9));

Buffer

什么是 Buffer

• Buffer 是 UInt8Array
• 是数组, 且每个 item 有效范围是 0~255

Buffer.from([1, 1, 1, 1]);

Buffer.from([257, 257.5, -255, '1']);

Buffer.from('abcd');
// <Buffer 61 62 63 64>

utf8 编码

Event

Event Eimtter

• on 方法, 注册事件回调
• emit 方法, 手动触发事件

const EventEmitter = require('events');

class MyEventEmitter extends EventEmitter {}

const myEventEmitter = new MyEventEmitter();

myEventEmitter.on('ping', function () {
    console.log('pong');
});

myEventEmitter.emit('ping');

Stream

什么是 Stream

• Node.js 中很多对象都是 Stream, 例如 HTTP 的请求, 进程日志输出, 文件的读写
• Stream 本身是一个 EventEmitter
• Stream 内部含有 Buffer
• 当 Stream 中 Buffer 有数据可读时, emit data 事件, 通知外部读取数据
• 当 Stream 可写时, 通过调用 write(), end() API 来写入数据到内部 Buffer 中

Stream 的类型

• 可写 Writable
• 可读 Readable
• 双工 Duplex
• 转换 Transform

Stream 的应用场景

• fs.createReadStream('sample.txt', { start: 90, end: 99 })

• gulp.src('**/*').pipe(xxx)

• fetch('https://www.baidu.com').then(data => xxx)

const http = require('http');
const net = require('net');
const { URL } = require('url');

// Create an HTTP tunneling proxy
const proxy = http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200, {
        'Content-Type': 'text/plain'
    });
    res.end('okay');
});
proxy.on('connect', (req, clientSocket, head) => {
    // Connect to an origin server
    const { port, hostname } = new URL(`http://${req.url}`);
    const serverSocket = net.connect(port || 80, hostname, () => {
        clientSocket.write('HTTP/1.1 200 Connection Established\r\n' +
                          'Proxy-agent: Node.js-Proxy\r\n' +
                          '\r\n');
        serverSocket.write(head);
    })
});

Node 全局对象

常用的 Node.js 全局对象

• clearInterval
• setInterval
• clearTimeout
• setTimeout
• console
• process

全局对象与模块

• __filename
• __dirname
• exports
• module
• require

这 5 个 API 看上去像是全局对象, 但其实是在模块加载的时候进行注入, 所以要和全局对象进行区分.