Node.js 的精髓

Node.js 或 Node 有一小部分核心模块，通常称为 Node Core，它通过使用我们编写的应用程序公开为公共 Node API，或者我们可以说 Node Core 实现了公共 Node API。

节点核心中存在的模块的一些示例是：

• 为了使用文件系统，我们有一个fs模块。
• 对于网络，我们有一个http模块。
• 为了获取特定于操作系统的信息，我们有一个名为os的模块。

像这些一样，节点核心中有几十个模块，但其中大部分是为了支持节点的主要用例。 Node 主要通过回调、事件和流来处理其 I/O 操作。所以你需要了解这些概念。

在我们开始讨论上述概念之前，请确保您已经安装了 node.js。如果您在安装时遇到问题，可以参考我们的安装指南。

回调：回调是掌握 Node.js 需要了解的最重要的基础知识之一。在此之前，让我们看看为什么我们需要回调以及回调在 Node.js 中是如何工作的。

传统的 Web 服务器是同步工作的。这意味着当请求发送到服务器时，服务器会处理请求并提供响应。在处理期间，其他 I/O 操作必须等待当前进程完成，然后才能处理另一个请求。我们将这种阻塞 I/O 称为阻塞 I/O，因为新请求会被阻塞，直到当前进程完成。

Node 具有非阻塞 I/O 模型，因为 Node 在设计上是异步的。使用 Node 制作的服务器在收到请求时，处理它并像传统服务器一样返回响应。但是当请求处于处理期时，Node 服务器可以同时执行其他任务。

示例：创建一个新文件夹，然后在其中创建一个learn-callback.js文件和name.txt文件。我们的目标是向终端打印自定义的 hello 和循环模式。将您的姓名放入name.txt并保存文件。我们的文件中有“ GeeksforGeeks ”。

• 传统服务器的同步版本：

  // Tell node we need to work with filesystem
  const fs = require("fs");
    
  // Read the file contents "synchronously" in
  // string (utf-8) encoding
  const fileContents = fs.readFileSync("name.txt", "utf-8");
    
  // Print to console
  console.log("Hello, ", fileContents);
    
  // Print pattern
  for (let i = 0; i < 5; i++) console.log(i);
  

  输出：

  Hello, GeeksforGeeks
  0
  1
  2
  3
  4
  

• Node 异步版本：在保存文件的目录中打开终端。使用node learn-callback.js运行代码并观察输出。您将进入重点，但首先，请查看 Node 版本。

  // Tell node we need to work with filesystem
  const fs = require("fs");
    
  // Read the file contents "asynchronously" in
  // string (utf-8) encoding
  fs.readFile("name.txt", "utf-8", (error, fileContents) => {
      if (error) 
          return error;
      else 
          console.log("Hello, ", fileContents);
  });
    
  // Print the pattern
  for (let i = 0; i < 5; i++) 
      console.log(i);
  

  输出：

  0
  1
  2
  3
  4
  Hello, GeeksforGeeks
  

说明：使用node learn-callback.js运行代码。你注意到输出的不同了吗？这是由于 Node 的非阻塞模型。在同步版本中，我们首先观察 hello，然后观察模式。我们发出读取name.txt文件的请求，处理文件，打印 hello，然后打印模式。在同步模型中，执行是顺序的，即从上到下的顺序。

在节点的异步版本中，当我们发出读取文件的请求时，文件开始处理，但在这种情况下，我们的程序可以在节点读取文件时同时执行其他任务。这节省了计算资源，并使节点 I/O 操作非常快。

在上面突出显示的代码中， fs.readFile告诉节点以 utf-8 编码读取name.txt文件。 fs.readFile的第三个参数是回调。回调是在特定进程完成时执行的函数。当文件被读取时，节点是空闲的，它在fs.readFile函数之后执行下一行代码，这在我们的例子中恰好是一个循环，所以循环在读取过程中被执行，我们在终端。读取完成后，回调函数执行，并在模式之后在终端中打印 hello。
因此，回调是在进程完成执行后稍后执行的函数，并且在此期间节点可以自由地执行其他任务。请记住，回调不是节点的特殊功能。实际上，它们是内置在 JavaScript 中的。 Node 只是巧妙地使用它来实现非阻塞 I/O 特性。

事件：您可以考虑诸如“当 X 发生在 Y 上”之类的事件。因此，在这个类比中，“X”是 Node 发出的事件，“Y”是等待“X”信号完成其工作的侦听器。让我们编写一个小程序来掌握这个概念。

• 示例：此示例说明事件。运行这段代码，看看你是否得到正确的输出。

  // Require "events"; give us access to EventEmitter class
  // EventEmitter class has all the event related methods in it
  const EventEmitter = require("events");
    
  // Create an instance of the EventEmitter class
  const ourEmitter = new EventEmitter();
    
  // Create an event listener - listens for the "GfG opened" event
  // Event listeners always keep its ear open; it never sleeps
  // Means it'll keep on listening for the event throughout the code
  // It'll execute the callback function when "GfG opened" event is emitted
  ourEmitter.on("GfG opened", (error) => {
      if (error) 
          return error;
      else 
          console.log("Let's learn computer science concepts.");
  });
    
  // Emit event or send a signal that "GfG opened" has happened
  ourEmitter.emit("GfG opened");
  

  输出：

  Let's learn computer science concepts.
  

  说明：当您发出“GfG 已打开”事件时，我们有一个事件监听器执行回调函数，该回调函数将消息打印到控制台。现在让我们看看当我们把ourEmitter.emit(“GfG opens”);在事件监听器之前。

• 放置ourEmitter.emit(“GfG打开”)的程序；在事件监听器之前：

  ...
  // Emit "GfG opened"
  ourEmitter.emit("GfG opened");
    
  // Create an event listener
  ourEmitter.on("GfG opened", (error) => {
      if (error) 
          return error;
      else 
          console.log("Let's learn computer science concepts.");
  ...
  

  输出：节点事件 API 说：

  "When the EventEmitter object emits an event, all of the functions attached to 
  that specific event are called synchronously"

  这意味着当节点发出“GfG 已打开”事件时，节点会检查是否有人在侦听此事件，但节点还不知道侦听器，因为侦听器在发出命令之后。节点事件.emit命令无法检查在发出命令之后出现的侦听器，因为它是同步的。因此，在处理事件时，代码的顺序很重要。经验法则是：先听然后发出。首先，创建一个侦听器，然后发出事件。

  事件对于创建需要知道新玩家何时连接或断开连接、移动、射击、死亡等的游戏服务器非常有用。此外，事件也大量用于创建您希望向听众广播消息的聊天室。

  Streams：读取和写入数据有两种方法： Buffered和Streams 。在缓冲方法中，必须在写入过程开始之前读取整个数据。但是流的效率要高得多。流读取一块数据，此时另一个流可以继续写入前一个数据块。所以 node.js异步处理数据——并行执行任务。

  溪流配有管道。基本上管道的作用是它们获取流的输出，并且可以通过管道将输出发送到另一个流，该管道成为该新流的输入。这给节点带来了惊人的力量。流具有时间效率，因为它们不会浪费时间等待所有读取同时发生，而是我们不断地同时读取和写入。是的，正如他们所说，我们正在异步进行。

  此外，流在空间上是有效的（节省内存空间）。假设我们必须读取一个 100 MB 的文件并将其写入某处，并且我们有一个 50 MB 的缓冲区。缓冲方法首先需要读取整个数据，然后才能开始写入。在读取过程开始时使用缓冲方法，一旦超过 50 MB 标记，我们的缓冲区最终会泄漏。

  但是我们可以使用流来读取 50 MB 的数据块，写入该数据，然后清除该缓冲区，然后再继续读取下一个 50 MB。所以在流的情况下不会有泄漏。