什么是node.js
我們先看一下官方對(duì)Node.js的定義：
Node.js是一個(gè)基于V8 JavaScript引擎的JavaScript運(yùn)行時(shí)環(huán)境。
what？是不是看的一臉懵逼，什么是JavaScript運(yùn)行環(huán)境？為什么JavaScript需要特別的運(yùn)行環(huán)境呢？什么又是JavaScript引擎？什么是V8？
剛開(kāi)始就來(lái)一發(fā)五連問(wèn)。
不要驚慌，先來(lái)把這些概念搞清楚，再去看Node到底是什么。
JavaScript無(wú)處不在
Stack Overflow的創(chuàng)立者之一的 Jeff Atwood 在2007年提出了著名的 Atwood定律：
Any application that can be written in JavaScript, will eventually be written in JavaScript.
任何可以使用JavaScript來(lái)實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用都最終都會(huì)使用JavaScript實(shí)現(xiàn)。
但是在發(fā)明之初，JavaScript的目的是用于在瀏覽器執(zhí)行簡(jiǎn)單的腳本任務(wù)，對(duì)瀏覽器以及其中的DOM進(jìn)行各種操作，所以JavaScript的應(yīng)用場(chǎng)景非常受限。
但是隨著Node的出現(xiàn)，Atwood定律已經(jīng)越來(lái)越多的被證實(shí)是正確的。
為了可以理解Node.js到底是如何幫助我們做到這一點(diǎn)的，我們必須了解JavaScript是如何被運(yùn)行的。
瀏覽器內(nèi)核
JavaScript代碼，在瀏覽器中是如何被執(zhí)行的？
不同的瀏覽器有不同的內(nèi)核組成：
- Gecko：早期被Netscape和Mozilla Firefox瀏覽器使用；
- Trident：微軟開(kāi)發(fā)，被IE4~IE11瀏覽器使用，但是Edge瀏覽器已經(jīng)轉(zhuǎn)向Blink；
- Webkit：蘋(píng)果基于KHTML開(kāi)發(fā)、開(kāi)源的，用于Safari，Google Chrome之前也在使用；
- Blink：是Webkit的一個(gè)分支，Google開(kāi)發(fā)，目前應(yīng)用于Google Chrome、Edge、Opera等；
事實(shí)上，我們經(jīng)常說(shuō)的瀏覽器內(nèi)核指的是瀏覽器的排版引擎。
排版引擎（layout engine），也稱為瀏覽器引擎（browser engine）、頁(yè)面渲染引擎（rendering engine）
或樣版引擎。
渲染引擎工作的過(guò)程
在這個(gè)執(zhí)行過(guò)程中，HTML解析的時(shí)候遇到了JavaScript標(biāo)簽，應(yīng)該怎么辦呢？
會(huì)停止解析HTML，而去加載和執(zhí)行JavaScript代碼。
為什么不直接異步去加載執(zhí)行JavaScript代碼，而要在這里停止掉呢？
是因?yàn)镴avaScript代碼可以操作我們的DOM，所以瀏覽器希望將HTML解析的DOM和JavaScript操作之后的DOM放到一起來(lái)生成最終的DOM樹(shù)，而不是頻繁的去生成新的DOM樹(shù)。
那么，JavaScript代碼由誰(shuí)來(lái)執(zhí)行呢？
JavaScript引擎。
JavaScript引擎
為什么需要JavaScript引擎呢？
- 事實(shí)上我們編寫(xiě)的JavaScript無(wú)論你交給瀏覽器或者Node執(zhí)行，最后都是需要被CPU執(zhí)行的；
- 但是CPU只認(rèn)識(shí)自己的指令集，實(shí)際上是機(jī)器語(yǔ)言，才能被CPU所執(zhí)行；
- 所以我們需要JavaScript引擎幫助我們將JavaScript代碼翻譯成CPU指令來(lái)執(zhí)行。
比較常見(jiàn)的JavaScript引擎有哪些呢？
- SpiderMonkey：第一款JavaScript引擎，由Brendan Eich開(kāi)發(fā)（也就是JavaScript作者）；
- Chakra：微軟開(kāi)發(fā)，用于IT瀏覽器；
- JavaScriptCore：WebKit中的JavaScript引擎，Apple公司開(kāi)發(fā)；
- V8：Google開(kāi)發(fā)的強(qiáng)大JavaScript引擎，也幫助Chrome從眾多瀏覽器中脫穎而出；
WebKit內(nèi)核
這里我們先以WebKit為例，WebKit事實(shí)上由兩部分組成的：
- WebCore：負(fù)責(zé)HTML解析、布局、渲染等等相關(guān)的工作
- JavaScriptCore：解析、執(zhí)行JavaScript代碼
來(lái)看一下下面這張圖：
在小程序中編寫(xiě)的JavaScript代碼就是被JSCore執(zhí)行的。
V8引擎
來(lái)看一下官方對(duì)V8引擎的定義：
- V8是用C ++編寫(xiě)的Google開(kāi)源高性能JavaScript和WebAssembly引擎，它用于Chrome和Node.js等。
- 它實(shí)現(xiàn)ECMAScript和WebAssembly，并在Windows 7或更高版本，macOS 10.12+和使用x64，IA-32，
ARM或MIPS處理器的Linux系統(tǒng)上運(yùn)行。 - V8可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以嵌入到任何C ++應(yīng)用程序中。
V8引擎的原理
- Parse模塊會(huì)將JavaScript代碼轉(zhuǎn)換成AST（抽象語(yǔ)法樹(shù)），這是因?yàn)榻忉屍鞑⒉恢苯诱J(rèn)識(shí)JavaScript代碼
如果函數(shù)沒(méi)有被調(diào)用，那么是不會(huì)被轉(zhuǎn)換成AST的
Parse的V8官方文檔：https://v8.dev/blog/scanner
Ignition是一個(gè)解釋器，會(huì)將AST轉(zhuǎn)換成ByteCode（字節(jié)碼）
同時(shí)會(huì)收集TurboFan優(yōu)化所需要的信息（比如函數(shù)參數(shù)的類型信息，有了類型才能進(jìn)行真實(shí)的運(yùn)算）；
如果函數(shù)只調(diào)用一次，Ignition會(huì)執(zhí)行解釋執(zhí)行ByteCode；
gnition的V8官方文檔：https://v8.dev/blog/ignition-interpreter - TurboFan是一個(gè)編譯器，可以將字節(jié)碼編譯為CPU可以直接執(zhí)行的機(jī)器碼；
如果一個(gè)函數(shù)被多次調(diào)用，那么就會(huì)被標(biāo)記為熱點(diǎn)函數(shù)，那么就會(huì)經(jīng)過(guò)TurboFan轉(zhuǎn)換成優(yōu)化的機(jī)器碼，提高代碼的執(zhí)行性能；
但是，機(jī)器碼實(shí)際上也會(huì)被還原為ByteCode，這是因?yàn)槿绻罄m(xù)執(zhí)行函數(shù)的過(guò)程中，類型發(fā)生了變化（比如sum函數(shù)原來(lái)執(zhí)行的是number類型，后
TurboFan的V8官方文檔：https://v8.dev/blog/turbofan-jit
回顧：Node.js是什么
回顧：官方對(duì)Node.js的定義:
Node.js是一個(gè)基于V8 JavaScript引擎的JavaScript運(yùn)行時(shí)環(huán)境。
也就是說(shuō)Node.js基于V8引擎來(lái)執(zhí)行JavaScript的代碼，但是不僅僅只有V8引擎。
- 前面我們知道V8可以嵌入到任何C ++應(yīng)用程序中，無(wú)論是Chrome還是Node.js，事實(shí)上都是嵌入了V8引擎
來(lái)執(zhí)行JavaScript代碼； - 但是在Chrome瀏覽器中，還需要解析、渲染HTML、CSS等相關(guān)渲染引擎，另外還需要提供支持瀏覽器操作的API、瀏覽器自己的事件循環(huán)等；
- 另外，在Node.js中我們也需要進(jìn)行一些額外的操作，比如文件系統(tǒng)讀/寫(xiě)、網(wǎng)絡(luò)IO、加密、壓縮解壓文件等
操作
瀏覽器和Node.js架構(gòu)區(qū)別
給node程序傳遞參數(shù)
node index.js env=development coderwhy
獲?。?br>
process.argv
Node的輸出
- console.log
- console.clear
清空打印信息，也就是說(shuō)前面有console.log的話會(huì)被清空 - console.trace
向控制臺(tái)輸出一個(gè)堆棧跟蹤。
常見(jiàn)的全局對(duì)象
- process
- console
- 定時(shí)器函數(shù)
- setTimeout(callback, delay[, ...args])：callback在delay毫秒后執(zhí)行一次；
- setInterval(callback, delay[, ...args])：callback每delay毫秒重復(fù)執(zhí)行一次；
- setImmediate(callback[, ...args])：callbackI / O事件后的回調(diào)的“立即”執(zhí)行；
- process.nextTick(callback[, ...args])：添加到下一次tick隊(duì)列中；
特殊的全局對(duì)象
這些全局對(duì)象可以在模塊中任意使用，但是在命令行交互中是不可以使用的；包括：__dirname、__filename、exports、module、require()。
- __dirname：獲取當(dāng)前文件所在的路徑：不包括后面的文件名
- __filename：獲取當(dāng)前文件所在的路徑和文件名稱：包括后面的文件名稱
global對(duì)象
global是一個(gè)全局對(duì)象，process、console、setTimeout等都有被放到global中。
global和window的區(qū)別
- 在瀏覽器中，全局變量都是在window上的，比如有document、setInterval、setTimeout、alert、console等等
- 在Node中，我們也有一個(gè)global屬性，并且看起來(lái)它里面有很多其他對(duì)象。
- 但是在瀏覽器中執(zhí)行的JavaScript代碼，如果我們?cè)陧敿?jí)范圍內(nèi)通過(guò)var定義的一個(gè)屬性，默認(rèn)會(huì)被添加到window
對(duì)象上 - 但是在node中，我們通過(guò)var定義一個(gè)變量，它只是在當(dāng)前模塊中有一個(gè)變量，不會(huì)放到全局中
