小編給大家分享一下使用Node.js的好處是什么,相信大部分人都還不怎么了解,因此分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲,下面讓我們一起去了解一下吧!
JavaScript 的日益發(fā)展帶來了很多變化,當(dāng)今的 Web 開發(fā)面貌已經(jīng)變得截然不同。在幾年前是很難想象在服務(wù)器上運(yùn)行 JavaScript 的。
在深入研究Node.js之前,你可能想了解使用跨棧的 JavaScript 有什么好處,它統(tǒng)一了語言和數(shù)據(jù)格式(JSON),允許你以最佳的方式重用開發(fā)人員資源。將 Node.js 合并到技術(shù)棧中是一個關(guān)鍵優(yōu)勢。
Node.js 是一個基于 Chrome 的名為 V8 的 JavaScript 引擎構(gòu)建的 JavaScript 運(yùn)行環(huán)境。值得注意的是,Node.js 的創(chuàng)建者 Ryan Dahl 的“受到 Gmail 等應(yīng)用的啟發(fā)”,目標(biāo)是為了開發(fā)一個具有實時推送功能的網(wǎng)站。在 Node.js 中,他提供了一個用于處理非阻塞事件驅(qū)動的 I/O 工具。
用一句話來概括:Node.js 在基于websockets 推送技術(shù)的實時 Web 應(yīng)用中大放異彩。在過去的 20 多年來我們一直在使用基于無狀態(tài)請求 - 響應(yīng)模式的無狀態(tài) Web 應(yīng)用,現(xiàn)在終于擁有了能夠?qū)崟r雙向連接的 Web 應(yīng)用,其中客戶端和服務(wù)器都可以啟動通信,并允許它們自由地交換數(shù)據(jù)。
這與典型的總是由客戶端發(fā)起通信的 Web 響應(yīng)模式形了成鮮明的對比。此外它也同樣基于在標(biāo)準(zhǔn)端口 80 上運(yùn)行的開放 Web 技術(shù)棧(HTML,CSS和JS)。
有人可能會爭辯說,我們多年來一直以 Flash 和 Java Applet 的形式做到這一點 —— 但實際上,這些只是使用 Web 作為傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)傳給客戶端的沙盒環(huán)境。此外,它們是隔離運(yùn)行的,通常在非標(biāo)準(zhǔn)端口上運(yùn)行,這可能需要額外的權(quán)限。
憑借其優(yōu)勢,Node.js 在依賴其獨特優(yōu)勢的眾多知名公司的技術(shù)堆棧中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 Node.js 基金會幾乎已經(jīng)整合了所有最好的想法,可以在 Node.js 基金會的案例研究頁面上找到關(guān)于為什么企業(yè)應(yīng)該考慮 Node.js 的簡短PPT。
在本文中,我將不僅要討論如何使用這些優(yōu)勢,而且還要討論 為什么 你可能想要使用 Node.js ,并用一些經(jīng)典的 Web 應(yīng)用程序模型作為示例。
Node.js 的主要思想是:在面向跨分布式設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)密集型的實時程序時,使用非阻塞、事件驅(qū)動的 I/O 來保證輕量和高效。
這讀起來很拗口。
這意味著 Node.js 不是 一個即將成為主宰 Web 開發(fā)界的能夠解決一切的新平臺。 相反,它是一個滿足特定需求的平臺。理解這一點絕對是有必要的。你絕不希望將 Node.js 用于 CPU 密集型的操作;實際上,將它用于進(jìn)行大量繁重運(yùn)算的場合將會消除它幾乎所有的優(yōu)點。 Node.js 真正發(fā)揮作用的地方在于構(gòu)建快速、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,因為它能夠以高吞吐量處理大量并發(fā)連接,這相當(dāng)于具有高可擴(kuò)展性。
其底層的工作原理非常有趣。傳統(tǒng)的 Web 服務(wù)技術(shù)每個連接(請求)都會產(chǎn)生一個新線程,占用系統(tǒng)內(nèi)存并最終受限于可用的大內(nèi)存,而 Node.js 在單線程上運(yùn)行,使用非阻塞 I/O 調(diào)用,允許它支持?jǐn)?shù)以萬計的并發(fā)連接(在 event loop 中維持)。
快速計算:假設(shè)每個線程需要 2 MB 內(nèi)存,那么在有 8 GB 內(nèi)存的系統(tǒng)上運(yùn)行的話,理論上最多有 4000 個并發(fā)連接(計算來自 Michael Abernethy 的文章 “Just what is Node.js?“,2011年在 IBM developerWorks 上發(fā)布;不幸的是,這篇文章的鏈接現(xiàn)在已經(jīng)失效了),這還沒有算上線程之間的上下文切換的成本。這就是你通常在傳統(tǒng)的 Web 服務(wù)器技術(shù)中處理的場景。通過避免所有這些問題,Node.js 實現(xiàn)了超過 1M 連接并發(fā)數(shù)的級別,以及 600k 的 websockets 并發(fā)連接數(shù)。
當(dāng)然,編寫 Node.js 應(yīng)用的潛在缺陷是存在客戶端請求之間共享單個線程的問題。首先,繁重的計算可能會阻塞 Node 的單個線程并導(dǎo)致 所有 客戶端出現(xiàn)問題(稍后會詳細(xì)說明),因為傳入的請求將被阻塞,直到計算完成為止。其次開發(fā)人員需要 非常小心,不要讓異常冒泡到到核心(最頂層)Node.js 事件循環(huán),這將導(dǎo)致 Node.js 實例終止(程序崩潰)。
為了避免異常冒泡到頂層,常用技術(shù)是將錯誤作為回調(diào)參數(shù)傳遞回調(diào)用者(而不是像在其他環(huán)境中那樣拋出它們)。即使一些未被處理的異常冒泡到頂層,也有一些工具來監(jiān)視 Node.js 進(jìn)程并執(zhí)行必要的恢復(fù)崩潰 (雖然可能無法恢復(fù)到用戶會話的當(dāng)前狀態(tài)),最常見的是 Forever 模塊。
在討論 Node.js 時,一件絕對不應(yīng)該被忽略的事是支持使用內(nèi)置的 npm 工具進(jìn)行包管理,默認(rèn)情況下每個 Node.js 環(huán)境都會安裝。 npm 模塊的概念非常類似于 Ruby Gems:一組可通過在線存儲庫輕松安裝,具有版本和依賴關(guān)系管理的可重用組件,。
可以在 npm 網(wǎng)站上找到已打包模塊的完整列表,也可以使用自動與 Node.js 一起安裝的 npm CLI 工具進(jìn)行訪問。模塊生態(tài)系統(tǒng)對所有人開放,任何人都可以發(fā)布自己的模塊,發(fā)布的模塊將出現(xiàn)在 npm 存儲庫中。有關(guān) npm 的簡介,請參閱初學(xué)者指南,以及 npm 發(fā)布教程中關(guān)于發(fā)布模塊的部分。
一些很有用的 npm 模塊是:
列表還在不斷增長。那里有很多有用的包,可供所有人使用。
在線聊天是最典型的實時多用戶應(yīng)用,也是 Node.js 的最佳案例:它是一個輕量級、高流量、數(shù)據(jù)密集型(但是低處理和計算)的應(yīng)用程序,可分布式跨設(shè)備運(yùn)行。它也是一個很好的學(xué)習(xí)案例,因為它很簡單,但涵蓋了你在典型的 Node.js 程序中所使用的大部分范例。
讓我們試著描繪它是如何工作的。
假設(shè)一個最簡單的場景,在我們的網(wǎng)站上有一個聊天室,人們可以通過一對多(實際上是對所有人)的方式交換消息。
在服務(wù)器端,我們有一個簡單的 Express.js 程序,它實現(xiàn)了兩件事:1) 一個GET 請求的處理程序,它提供了包含留言板和用于初始化新消息輸入的“發(fā)送”按鈕的功能,以及2) 用于偵聽 websocket 客戶端發(fā)出的新消息的w ebsockets 服務(wù)器。
在客戶端,我們有一個 HTML 頁面,其中設(shè)置了幾個處理程序,一個用于“發(fā)送”按鈕的單擊事件,它接收輸入消息并將其發(fā)送到 websocket,另一個用于偵聽新的傳入消息并顯示在 websockets 客戶端上(即服務(wù)器希望客戶端顯示的其他用戶發(fā)送的消息)。
當(dāng)其中一個客戶發(fā)布消息時,會發(fā)生以下情況:
這是最簡單的例子。對于更強(qiáng)大的解決方案,你可以使用基于 Redis 的簡單緩存。或者在更高級的解決方案中,可以用消息隊列作為消息路由,還可以實現(xiàn)更強(qiáng)大的傳遞機(jī)制,例如可以在連接丟失或在客戶端脫機(jī)時存儲消息。但無論你做出哪些改進(jìn),Node.js 仍將按照相同的基本原則運(yùn)行:對事件做出反應(yīng),處理許多并發(fā)連接,并保持用戶體驗的流暢性。
雖然 Node.js 的確很適合開發(fā)實時應(yīng)用,但它也很適合從對象數(shù)據(jù)庫(例如MongoDB)公開數(shù)據(jù)。 JSON 存儲的數(shù)據(jù)允許 Node.js 在對象與存儲數(shù)據(jù)一致和沒有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的情況下良好的運(yùn)行。
例如,如果你正在使用 Rails,那么你需要從 JSON 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制模型,然后通過 HTTP 再將它們轉(zhuǎn)為 JSON 在 React.js 或 Angular.js 中使用 ,甚至可以用簡單的 jQuery AJAX 進(jìn)行調(diào)用。使用 Node.js,你可以通過 REST API 直接公開你的 JSON 對象來供客戶端使用。此外,在從數(shù)據(jù)庫讀取或?qū)懭霑r(如果你使用的是MongoDB),你無需擔(dān)心在 JSON 和其他任何內(nèi)容之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的問題。總之在客戶端、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫中使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)序列化格式,可以避免多次轉(zhuǎn)換的麻煩。
如果你收到了大量并發(fā)數(shù)據(jù),那么你的數(shù)據(jù)庫可能會成為瓶頸。如上所述,Node.js 可以輕松地自己處理并發(fā)連接。但是因為數(shù)據(jù)庫訪問是一種阻塞操作(在這種情況下),所以我們遇到了麻煩。解決方案是在數(shù)據(jù)真正寫入數(shù)據(jù)庫之前先確認(rèn)客戶端的行為。
通過這種方法,系統(tǒng)可以在高負(fù)載下保持其響應(yīng)性,這在客戶端不需要確認(rèn)數(shù)據(jù)成功寫入時尤其有用。典型的例子包括:記錄或?qū)懭胗脩舾檾?shù)據(jù)時進(jìn)行分批處理;以及最終一致性(經(jīng)常在NoSQL世界中使用)可以接受的不需要立即作出反映的操作(例如更新 Facebook 上的“Likes”計數(shù))。
數(shù)據(jù)通過某種緩存或消息隊列(例如,RabbitMQ,ZeroMQ)排隊,并通過單獨的數(shù)據(jù)庫批量寫入過程,或者由計算密集型后端服務(wù)進(jìn)行消化,再寫入更好的能夠執(zhí)行此類任務(wù)的平臺。類似的行為可以用其他語言或框架實現(xiàn),但不能在相同的硬件上實現(xiàn),以維持相同的高吞吐量。
簡而言之:使用 Node,你可以將數(shù)據(jù)庫寫先入到一個地方,稍后再去處理它們,就像它們已經(jīng)被成功處理一樣。
在更傳統(tǒng)的Web平臺中,HTTP 請求和響應(yīng)被看作是孤立事件,實際上他們是流。可以在 Node.js 中使用這個性質(zhì)來構(gòu)建一些很酷的功能。例如文件可以被一邊上傳一邊處理,因為數(shù)據(jù)通過流進(jìn)入,我們可以實時的去處理它。這可以用于實時音頻視頻編碼,以及在不同數(shù)據(jù)源的之間進(jìn)行代理(參見下一部分)。
把 Node.js 用作服務(wù)器端代理是很容易的,它能夠以非阻塞方式處理大量的并發(fā)連接。這對于為代理不同響應(yīng)時間的多個服務(wù),或從多個源收集數(shù)據(jù)的場景特別有用。
例如以下場景:當(dāng)服務(wù)器端程序與第三方資源進(jìn)行通信時,會從不同的來源提取數(shù)據(jù),或者將圖像和視頻等資源存儲到第三方云服務(wù)上。
盡管有專用代理服務(wù)器,但是如果你沒有基礎(chǔ)的代理架構(gòu),或者你需要本地開發(fā)環(huán)境,那么 Node 可能會對你有所幫助。
讓我們回到應(yīng)用程序。可以很容易地用實時網(wǎng)絡(luò)解決方案取代的另一個例子是股票經(jīng)紀(jì)人的交易軟件,它用于跟蹤股票價格、執(zhí)行計算、技術(shù)分析以及創(chuàng)建圖表。
如果切換到基于 Web 的實時解決方案,經(jīng)紀(jì)人將可以輕松切換工作站或工作場所。很快,我們可能會開始在佛羅里達(dá)州的海灘上看到它們......
另一個常見的用例,其中 Node-with-web-socket 完全適合:跟蹤網(wǎng)站訪問者并對他們的交互進(jìn)行實時的可視化。你可以從用戶那里實時收集統(tǒng)計信息,甚至可以通過在訪問渠道中特定的點來打開通信渠道,并與訪問者進(jìn)行有針對性的互動,這種方案可以在這里找到: CANDDi。
想象一下,如果你能夠?qū)崟r了解訪問者所做的事情,你將如何改善你的業(yè)務(wù)呢?通過使用 Node.js 的實時雙向套接字,現(xiàn)在就可以做到了。
在基礎(chǔ)設(shè)施方面,。比如想要為其用戶提供服務(wù)監(jiān)控頁面的SaaS提供商(例如,GitHub狀態(tài)頁面)。通過 Node.js 事件循環(huán),我們可以創(chuàng)建一個功能強(qiáng)大的基于 Web 的儀表板,以異步方式檢查服務(wù)的狀態(tài),并使用 websockets 將數(shù)據(jù)推送到客戶端。公司內(nèi)部和公共服務(wù)的狀態(tài)都可以使用該技術(shù)得到實時報告。
注意:不要嘗試在 Node.js 中構(gòu)建硬實時系統(tǒng)(即需要一致響應(yīng)時間的系統(tǒng))。對于那類應(yīng)用程序,Erlang 可能是更好的選擇。
配合 Express.js 的 Node.js 也可在服務(wù)器端創(chuàng)建經(jīng)典 Web 應(yīng)用。對于這種方法,有人支持也有人反對。以下是一些需要考慮的問題:
優(yōu)點:
缺點:
CPU 密集型計算的一種替代方法是創(chuàng)建一個可高度擴(kuò)展的 MQ 支持環(huán)境,該環(huán)境具有后端處理功能,以使 Node 成為一個前臺“職員”,并以異步方式處理客戶端請求。
例如,將 Node.js + Express.js 與 Ruby on Rails 進(jìn)行比較,當(dāng)涉及到關(guān)系數(shù)據(jù)訪問時,顯然后者更合適。
與其競爭對手相比,Node.js 的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫工具仍然相當(dāng)原始。另一方面,Rails 提供了開箱即用的數(shù)據(jù)訪問設(shè)置以及數(shù)據(jù)庫架構(gòu)遷移支持工具,另外還有其他的 Gems。 Rails 及類似框架擁有成熟的且經(jīng)過驗證的 Active Record 或 Data Mapper 數(shù)據(jù)訪問層實現(xiàn),如果你想要嘗試在純 JavaScript 中復(fù)制這些功能的話,那么祝你好運(yùn)。
不過,如果你真的傾向于用 JS 實現(xiàn)一切,請查看 Sequelize 和 Node ORM2。
如果僅僅是把 Node.js 用作面向公眾的界面,同時用 Rails 后端訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫,這是可以的,而且這種方式并不罕見。
當(dāng)涉及到繁重的計算時,Node.js 并不是最好的平臺。你絕對不想用 Node.js 去構(gòu)建一個 Fibonacci 計算服務(wù)器。通常,任何 CPU 密集型操作都會通過事件驅(qū)動的非阻塞 I/O 模型來抵消 Node 提供的所有吞吐量優(yōu)勢,因為當(dāng)線程被數(shù)字運(yùn)算占用時,任何傳入請求都將被阻止。
正如前面所說的,Node.js 是單線程的,只使用一個CPU核心。在多核服務(wù)器上添加并發(fā)性時,Node 核心團(tuán)隊以 cluster module 的形式完成一些工作。你也可以很容易地在反向代理 nginx 的后面運(yùn)行幾個 Node.js 服務(wù)器實例。
如果使用群集,你仍然應(yīng)該將所有繁重的計算放到在更合適的環(huán)境下編寫的后臺進(jìn)程中,并使它們通過像 RabbitMQ 這樣的消息隊列服務(wù)器進(jìn)行通信。
即使你所有的后臺處理最初可能在同一服務(wù)器上運(yùn)行,這種方法也有可能實現(xiàn)非常高的可伸縮性。這些后臺處理服務(wù)可以輕松地被分發(fā)到單獨的工作服務(wù)器,而無需對前置 Web 服務(wù)器負(fù)載進(jìn)行配置。
當(dāng)然,你也可以在其他平臺上使用相同的方法,但是使用 Node.js,你可以獲得我們所討論的高 reqs/sec 吞吐量,因為每個請求都是一個非常快速有效的小任務(wù)。
以上是使用Node.js的好處是什么的所有內(nèi)容,感謝各位的閱讀!相信大家都有了一定的了解,希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助,如果還想學(xué)習(xí)更多知識,歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)-成都網(wǎng)站建設(shè)公司行業(yè)資訊頻道!
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