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主題

Node.js 學習筆記 - 初次接觸 Node.js ​

Intro

由於公司有使用 Node.js 撰寫的專案，之後有維護需求，因此對 Node.js 一竅不通的我，只好趕快惡補。

Overview ​

為什麼要學 Node.js ​

Node.js 有許多優勢，但對我而言最直接的原因就是，因為我在前端使用的是 JavaScript，Node.js 是使用 JavaScript 的後端語言，因此對於理解上，就少了一層障礙。

  • 使用 JavaScript 的後端語言
  • 能夠自己寫 web server
  • 非同步 IO，事件驅動的特性，降低等待時間與耗能
  • 許多第三方套件（如 express、socket…等等）
  • 入門簡單（我不相信）

基本認識 Node.js ​

Node.js - 維基百科

Node.js 之深入理解特性

如上所述，Node.js 的特性有以下幾個：

  • 事件驅動才調用 I/O 資源，減少耗能
  • 使用 JavaScript 語言編寫

如何學習 Node.js ​

那麼要學習 Node.js，具體來說應該要理解哪些事呢？我列出幾個學習重點，也方便日後檢視是否真的學會了這些東西：

  • JavaScript 基礎
  • Unix / Linux 指令
  • 理解伺服器端腳本
  • 模組和套件管理
  • 異步 I/O 與 Async 流程控制庫（Input / Output，網路、文件、資料庫、使用者輸入等等的進出）
  • 事件處理機制
  • Node.js 與 AJAX
  • 跨平台與跨瀏覽器的相容
  • TCP/UDP 網路程式設計
  • HTTP/HTTPS 應用程式設計
  • Node.js 與資料庫互動

Node.js 可以做些什麼？ ​

  • 撰寫 REST APIs
  • 即時服務（線上聊天室、連線遊戲）
  • 串接資料庫、blog、社群平台

我認為伺服器最主要功能就是做資源的處理，而前端是接口與呈現。所以在初步學習了 Node.js 之後，應該就會朝撰寫 API、串 WebSocket、串資料庫等方向去進一步探索吧。畢竟學程式就是要做出想做的作品嘛。

Node.js 基本概念 ​

線程處理與事件循環 ​

線程處理 ​

  • 收到 request
  • thread 應對
  • request 處理完成，thread 釋放

所謂線程處理，當收到請求時就依照以上步驟處理，因此當同時湧入大量請求時，伺服器負荷就會提高。例如 Apache 6,7,8,9 等版本。

事件循環 ​

Node.js 的事件循環特性就能比較好地 handle 這問題，他的運作方式如下：

  • 開一個事件等待循環（event loop）
  • 收到 request
  • 將 request 塞入處理隊列中，然後繼續監聽其他 request
  • request 處理完成後，調用 I/O，結束 request

也就是說，Node.js 以一個監聽器來處理 request 的「請求」與「完成」，並不會從頭到尾監聽，而只在這兩種事件出現時才調用 I/O 資源。

阻塞處理／非阻塞處理 ​

阻塞處理 ​

會發生阻塞處理的語言有：Java、Ruby、PHP、Asp.Net 等，因為他們會照以下方式處理程序：

  1. 先執行的函式尚未處理完，不會執行下一個函式
  2. 所有的函式都要等待前一個函式處理完
  3. 塞車

非阻塞處理 ​

而 Node.js 就能有效解決這個問題，但相對地也會有弱勢。

  1. 呼叫函式時，需傳入一個 callback，處理完畢後調用 callback
  2. 一旦函式開始處理，不用等待結果，就繼續運行下一個函式
  3. 整份檔案順暢跑完（但各函式不會同時處理完畢）！

Node_modules ​

Node.js 本身的 node_modules 就提供了相當多的套件可以使用，隨便舉幾個例子：

  • http：Web http request 處理
  • fs：文件處理
  • path：路徑處理
  • url：網址處理
  • eventEmitter：request 事件監聽處理
  • uuid：產生不重複 ID 的小工具

而在部署時，並不需要將這些套件一起打包，只要在 config.json 的 dependencies 註明清楚，就可以透過 npm install 來安裝所有需要的套件包了。

開始 Node.js！ ​

“Hello World” ​

是的，學習一個新語言，當然都是從最基本的跟世界打個招呼來開始。首先知道如何運行它，然後才能一步步深入。

  • 檢查 Node.js 版本
bash
$ node -v // v10.16.0 // 看得到版本代表有成功安裝 Node.js
$ npm -v // 6.9.0 // 同時檢查 Node Package Manager 版本
$ node // 並跳轉至大於符號代表成功進入 Node 環境
>
  • 在 Node.js 環境下，呼叫 console 輸出 Hello World
bash
> console.log("Hello World"); // Node 環境下可以撰寫 JavaScript
Hello World // 這是 Node 吐出來的，成功使用 Node 了！
undefined // 看到這個不要緊張，這是返回 console.log 這函數的值
  • 其他操作
bash
$ .help // 查看 Node 幫助
$ .exit // 離開 Node

進一步的 Hello World ​

當然，我們不希望每次都在 Node.js 裡面打一堆程式碼，最好是能呼叫執行檔案。那麼具體的操作方法是怎麼樣呢？

  1. 建立一個 helloworld.js 檔
  2. 檔案內容為：
js
var str = 'Hello Node.js!';
console.log(str);
  1. 然後，在控制台使用 Node 運行這個檔案
bash
$ node helloworld.js // 或 node helloworld

Hello Node.js!
  1. 成功使用 Node.js 呼叫檔案了！

結語 ​

關於 Node.js 的入門學習，就到這邊告一段落了。接下來我會繼續學習如何使用 express 框架來開發 Node.js app，接著就要逐漸嘗試實作出即時聊天室或小遊戲啦！