NodeJs 基础系列之--基本概念

还记得之前说，NodeJs 拥有丰富的第三方模块吗？

如何利用现有的模块，快速、高效的实现需求呢？

第一部分模块管理工具

几个关键字

1. nvm：主要管理nodejs版本；
2. npm：nodejs自带模块管理工具；

1. NPM 是什么?

npm 之于 Node.js ，就像 pip 之于 Python， gem 之于 Ruby， pear 之于 PHP 。

NPM 官网给出解释如下:

npm 为你和你的团队打开了连接整个 JavaScript 天才世界的一扇大门。
它是世界上最大的软件注册表，每星期大约有 30 亿次的下载量，包含超过 600000 个包（package）（即，代码模块）。

npm 由三个独立的部分组成：

网站：开发者查找包（package）、设置参数以及管理 npm 使用体验的主要途径；
注册表（registry）：巨大的数据库，保存了每个包（package）的信息；
命令行工具 (CLI)：开发者通过 CLI 与 npm 打交道。

总之一句话，想简单高效的完成任务么？NPM 你值得拥有

接下来主要介绍使用

至于自我创建模块，暂不讨论

2. 安装配置

NodeJs 自带 npm, 故无需安装。
罗列几个常用的命令

# 查看 npm 命令列表
$ npm help

# 查看各个命令的简单用法
$ npm -l

# 查看 npm 的版本
$ npm -v

# 查看 npm 的配置
$ npm config list -l

$ npm list

# 加上 global 参数，会列出全局安装的模块
$ npm list -global

# 搜索模块
$ npm search <关键字>

# 本地安装
$ npm install <package name>

# 全局安装
$ sudo npm install -global <package name>
$ sudo npm install -g <package name>

实例一眼见为实

下载一个常用的框架—ExpressJs，借此展示一下效果，并熟悉一个 ExpressJs

$ mkdir first
$ cd first
$ npm install express
$ node app.js
Example app listening on port 3000!

实例二初识 package.json 文件

简单说就是，记录文件，记录项目依赖的模块。

# 初始化一个package.json文件
$ npm init

实例说明

{
    // 名称
  "name": "npm",
  // 版本
  "version": "1.0.0",
  // 描述
  "description": "study npm",
  // 入口文件
  "main": "app.js",
  // 模块依赖
  "dependencies": {
    "express": "^4.16.4"
  },
  "devDependencies": {},
  // 执行脚本
  "scripts": {
    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
  },
  // 关键词
  "keywords": [
    "npm"
  ],
  // 作者
  "author": "howard",
  // 协议
  "license": "ISC"
}

如我们需要下载ExpressJs,

# 一下命令即可将Express依赖加入到上边的文件中，偷个懒，不在重负写了
$ npm install express --save

实例三更改npm源

可能你发现下载东西简直如龟速，这个你得感谢防火墙之父

为了更快更好的完成工作，我们可以用国内的淘宝、清华等源；

淘宝镜像说明：这是一个完整 npmjs.org 镜像，你可以用此代替官方版本(只读)，同步频率目前为 10分钟一次以保证尽量与官方服务同步。

$ npm install -g cnpm --registry=https://registry.npm.taobao.org

使用方法类似，用cnpm即可

$ cnpm install [name]

第二部分

Node.js 最大的特点就是异步式 I/O(或者非阻塞I/O)与事件紧密结合的编程模式。

1.阻塞I/O与非阻塞I/O概念

1.1 阻塞I/O(同步I/O)

线程在执行中如果遇到磁盘读写或网络通信(统称为I/O 操作)，通常要耗费较长的时间，这时操作系统会剥夺这个线程的 CPU 控制权，使其暂停执行，同时将资源让给其他的工作线程，这种线程调度方式称为阻塞,当I/O 操作完成时，操作系统将这个线程的阻塞解除，恢复其对CPU的控制，令其继续运行。这种 I/O 模式就是通常的同步式 I/O(Synchronous I/O)或阻塞式 I/O (Blocking I/O)。

1.2 非阻塞I/O(异步I/O)

非阻塞I/O是针对所有的I/O不采用阻塞的策略, 当线程遇到I/O 操作时, 不会阻塞等待完成, 而是将I/O 操作发送给操作系统, 继续执行下一个语句, 等操作系统完成I/O 操作以后, 会以事件的形式发送通知执行I/O 操作的线程, 线程会在特定的时候处理这个事件; 也就是线程中会不停的监听时间循环, 看是否有未处理的事件, 并以此处理.

举个通俗的例子：
例子来自知乎网友

你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，如果是`同步通信机制`，书店老板会说，你稍等，”我查一下"，
然后开始查啊查，等查好了（可能是5秒，也可能是一天）告诉你结果（返回结果）。

而`异步通信机制`，书店老板直接告诉你我查一下啊，查好了打电话给你，然后直接挂电话了（不返回结果）。
然后查好了，他会主动打电话给你。在这里老板通过“回电”这种方式来回调。

2.阻塞I/O与非阻塞I/O特点

同步I/O(阻塞式)	异步I/O(非阻塞式)
利用多线程提供吞吐量	单线程可实现高吞吐量
通过事件分割和线程调度利用多核CPU	通过功能划分利用多核CPU
需要由操作系统调度多线程使用多核CPU	可以将单进程绑定到单核 CPU
难以充分利用 CPU 资源	可以充分利用 CPU 资源
符合线性的编程思维	不符合传统编程思维

第二部分异步式编程(函数式编程)

有异步I/O，就必然有异步编程。
首先以同步式编程的语法读取一个文件:

创建readfilesync.js, 并执行

var fs = require('fs');
var data = fs.readFileSync('/Users/51testing/Desktop/file.txt', 'utf-8'); 
console.log(data);
console.log('end.');

打印的结果如下:

//执行
$ node /Users/51testing/Desktop/readfilesync.js 
你好呀
end.

以上代码很容易理解, 自上而下的执行, 那么异步编程的做法呢?

创建readfileasync.js, 并执行

var fs = require('fs');
fs.readFile('/Users/51testing/Desktop/file.txt', 'utf-8', function(err, data) {
if (err){ 
    console.error(err);
} else { 
    console.log(data);
} 
});
    console.log('end.');

打印的结果如下:

//执行
$ node /Users/51testing/Desktop/readfileasync.js 
end.
你好呀
$

fs.readFile 调用时所做的工作只是将异步式 I/O 请求发给了操作系统，然后立即返回并执行后面的语句，执行完以后进入事件循环监听事件。 fs 接到I/O 请求完成的事件时，事件循环会主动调用回调函数以完成后续工作。因此我们会先看到 end.然后看到 file.txt 文件的内容。

2 NodeJs循环机制

Node.js 在什么时候会进入事件循环呢?

生命周期为:Node.js 程序由事件循环环开始，到事件循环结束.

所有的逻辑都是事件的回调函数，所以 Node.js 始终在事件循环中，程序入口就是事件循环第一个事件的回调函数。事件的回调函数在执行的过程中，可能会发出 I/O 请求或直接发射 (emit)事件，执行完成后再返回事件循环，事件循环会会检查循环中有没有处理的事件,直到到程序结束。

小技巧

Node 版本区别:

从对 ES6 的支持来简单的区分是

0.x 完全不支持ES6
4.x 部分支持ES6特性，并处在LTS阶段
5.x 部分支持ES6特性（比4.x多些），属于过渡产品，现在来说应该没有什么理由去用这个了
6.x 支持98%的ES6特性

参考链接

Node.js开发指南
 深入浅出Node.js

第一部分 模块管理工具