1.1　Node.js是什么

你很有可能已經聽說過Node.js，甚至已經用上了。的確，近年來不管是Web/服務端還是桌面／移動應用的開發都可以看到它的身影。它在GitHub上擁有64000多顆星（Star），擁有2500多位貢獻者，官方的包管理平臺NPM下擁有高達100多萬的軟件包（Package）。所有這些都表明Node.js的強大活力。

官網上（https://nodejs.org）給Node.js的定義是：

Node.js是一個基于Chrome V8引擎的JavaScript運行環境，用于構建高速、可伸縮的網絡應用程序。Node.js采用的事件驅動、非阻塞I/O模型，使它既輕量又高效，是構建可擴展的網絡應用程序的完美選擇。

1．JavaScript引擎

JavaScript引擎是一個專門處理JavaScript腳本的虛擬機，一般會附帶在網頁瀏覽器之中。目前為止一些知名的JavaScript引擎如下：

·　V8引擎：Chrome瀏覽器采用的JavaScript引擎，也是第一個使用JIT技術的引擎。

·　JavaScriptCore：Safari瀏覽器采用的JavaScript引擎。

·　Chakra：IE/Edge瀏覽器采用的JavaScript引擎。

·　SpiderMonkey：Mozilla Firefox瀏覽器采用的JavaScript引擎。

為什么會有這么多的JavaScript引擎呢？

主要是因為歷史的原因，1995年，網景（NetScape）公司開發了一種運行在瀏覽器的腳本語言，最初命名為Mocha，后來改名為LiveScript，臨近發布的時候為了蹭一蹭Java的熱度，最終命名為JavaScript。直到1997年，JavaScript才被歐洲計算機制造商協會（ECMA）進行了標準化，標準編號為ECMA-262，標準化后的名稱為ECMAScript。

ECMAScript只是一種語言規范，滿足該規范的語言都可以稱為“ECMAScript兼容”。現在比較出名的是JavaScript語言，早些年還有ActionScript（Flash使用的腳本語言）。

2．V8引擎

V8是一個由Google公司開發的開源JavaScript引擎，使用C++編寫，用于Google Chrome瀏覽器和Google Chromium瀏覽器。

V8在運行之前將JavaScript編譯成了機器代碼，而非字節碼或是解釋執行它，以此提升性能。此外，V8還使用了如內聯緩存（Inline Caching）等技術來提高性能。有了這些功能，JavaScript程序在V8引擎上的速度可以媲美二進制編譯程序的執行速度。

Node.js也因為采用了V8引擎才有如此高的JavaScript執行效率。

3．事件驅動

事件驅動程序設計（Event-Driven Programming）是一種計算機程序設計模型。這種模型的程序運行流程是由用戶的操作（如鼠標的按鍵、鍵盤的按鍵操作）或者是由其他程序的消息來驅動的。

事件驅動的程序至少會有一個事件隊列，當有新的請求進來時會被插入到隊列中，然后通過循環來檢測隊列中的事件，當發現有一個事件發生時就會調用回調函數。

Node.js的JavaScript（JS）線程是單線程運行的，通過一個事件循環（Event Loop）來循環取出消息隊列（Event Queue）中的消息進行處理，處理過程基本上就是去調用該消息對應的回調函數。

4．非阻塞I/O

I/O模型的一種，與之相對的還有阻塞I/O。

簡單來說，阻塞I/O就是進行I/O操作的時候，進程會被阻塞，直到I/O操作完成后進程才會解除阻塞狀態繼續執行。而非阻塞I/O在進行I/O操作時，進程不會被阻塞，進程繼續執行；如果需要知道I/O操作的結果，可以通過輪詢的方式。

5．Node.js的模塊架構

Node.js核心基于libuv框架，由C/C++編寫。圖1-1所示是Node.js的模塊架構圖。

6．Node standard library（Node標準庫）

Node.js標準庫由JavaScript編寫而成，它提供網絡、文件、事件等操作，可以認為是一層比較薄的API封裝層，實際的操作還是由底層來完成。

7．Node bindings（Node綁定層）

Node.js底層使用了大量的C/C++代碼，是高性能的保證。不過，JavaScript代碼是怎么和這些C/C++代碼相互調用的呢？這里不是使用了好幾種語言嗎？

一般來說，不同語言之間的規范不同，所以寫出來的代碼無法直接溝通，這時候就需要Bindings層，它是一些膠水代碼，能夠把不同的語言綁定在一起使其能夠相互溝通。在Node.js中，Bindings層所做的就是把底層的C/C++接口暴露給JavaScript環境，從而打通JavaScript與C/C++之間的相互調用。

8．libuv

libuv是提供異步功能的C庫。它在運行時負責一個事件循環（Event Loop）、一個線程池、文件系統I/O、DNS相關的I/O和網絡I/O，以及一些其他重要功能。

9．其他的C/C++組件和庫

如C-ares、http_parser、OpenSSL以及zlib等，這些依賴提供了對系統底層功能的訪問，比如網絡、壓縮、加解密，等等。