JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`EventEmitter`:其在事件驱动编程中的实现原理。

各位靓仔靓女,晚上好!我是今晚的主讲人,江湖人称“代码老司机”。今天咱们聊聊Node.js里一个非常重要,又经常被忽略的家伙——EventEmitter。 EventEmitter:事件驱动的灵魂舞者 啥叫事件驱动?想象一下,你坐在咖啡馆里,等着咖啡师叫你的号码。你不是一直盯着咖啡师,而是等着他喊你的号码,这就是事件驱动。咖啡师喊号(事件),你听到号去取咖啡(响应事件)。 在编程世界里,EventEmitter就是那个咖啡师。它负责发布(emit)事件,并让其他对象(事件监听器)来响应这些事件。 EventEmitter 的基本构成 EventEmitter的核心在于管理事件和监听器之间的关系。它主要包含以下几个核心方法: on(event, listener): 注册监听器,当特定事件发生时,执行该监听器。 emit(event, …args): 触发事件,并传递任意数量的参数给监听器。 off(event, listener) 或 removeListener(event, listener): 移除指定的监听器。 once(event, listener): 注册一个单次监听 …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`Cluster`模块:`Master-Worker`模型在负载均衡中的应用。

各位观众老爷,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们聊聊Node.js里一个很有意思的模块——cluster,以及它在负载均衡中扮演的角色。说白了,就是教大家怎么用Node.js实现“人多力量大”。 开场白:单打独斗的Node.js vs. 组团作战的Node.js 咱们先想想,如果你的Node.js服务器每天要处理成千上万的请求,只有一个Node.js进程在那儿吭哧吭哧地干活,那场景是不是有点惨?就像一个快递员,每天要送几百个包裹,最后累趴下。 Node.js本身是单线程的,这意味着同一时间只能处理一个任务。虽然它可以通过异步I/O来提高效率,但如果CPU密集型的任务太多,单线程的瓶颈就会显现出来。这时候,cluster模块就派上用场了。 cluster模块允许你创建多个Node.js进程,它们共享同一个服务器端口。这意味着,你可以让多个“快递员”同时送包裹,大大提高了服务器的吞吐量和可用性。这就是所谓的“Master-Worker”模型。 什么是Master-Worker模型? Master-Worker模型是一种常见的并行计算模式。在这个模型中,有一个“Master”进程负责任务的分 …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`Streams`:其在处理大文件和数据流中的底层实现。

嘿,大家好!今天咱们来聊聊 Node.js 的 Streams,这玩意儿就像 Node.js 的高速公路,专门用来运送大量数据,还不会把你的内存堵死。如果你还没用过 Streams,或者只是听说过它很牛,但不知道怎么下手,那今天这堂课就是为你准备的。 Streams:数据界的“传送带” 想象一下,你有一座巨大的金矿(当然,数据就是金子),要运送到城市里。如果你用传统的方法,比如一次性把所有金子装到卡车上,那卡车可能会超载,甚至直接散架(内存溢出)。Streams 就像一条传送带,把金子分成小块,一点一点地运走,既安全又高效。 在 Node.js 中,Streams 就是用来处理这种数据流的抽象接口。它允许你以块状方式读取、写入和转换数据,而不需要一次性把所有数据加载到内存中。这在处理大文件、网络请求和实时数据流时非常有用。 Streams 的四大金刚:Readable, Writable, Duplex, Transform Streams家族里有四个主要成员,咱们挨个认识一下: Readable Stream (可读流):顾名思义,就是用来读取数据的。你可以从文件、网络连接或其他数据 …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`Worker Threads`:其在多核计算中的应用与通信机制。

各位听众,下午好!今天给大家带来的是Node.js的Worker Threads,咱们聊聊它怎么在多核CPU上耍得飞起,以及线程之间是怎么“眉来眼去”的。说白了,就是让你的Node.js程序不再单打独斗,学会“人多力量大”。 一、Node.js:曾经的孤胆英雄 Node.js,大家都知道,以单线程、事件循环著称。这意味着什么?意味着它一次只能处理一个任务!想象一下,你开着一家饭馆,只有一个厨师,客人一多,就得排队等着。这对于I/O密集型任务(比如读写文件、网络请求)来说问题不大,因为这些任务大部分时间都在“等”,CPU闲着也是闲着。 但是,如果遇到CPU密集型任务(比如复杂的数学计算、图像处理),那问题就大了。一个任务占着CPU,其他任务都得干瞪眼。你的饭馆厨师在做一道佛跳墙,复杂得很,其他客人只能饿着肚子等。 二、Worker Threads:解放多核CPU 为了解决这个问题,Node.js 10.5.0引入了Worker Threads。这玩意儿就像是给你的饭馆请了几个帮厨,大家一起干活,效率自然就上去了。 Worker Threads允许你在独立的线程中运行JavaScript代 …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`N-API`:如何实现`C++`和`JavaScript`的性能交互。

好嘞,各位观众老爷们,今天咱们来聊聊Node.js里一个神奇的东西——N-API! 这玩意儿能让你的JavaScript和C++谈笑风生,一起搞事情。 想让你的Node.js应用跑得飞快,又想用C++的底层能力? 那就跟紧我的步伐,咱们这就开始! 开场白:JavaScript,你不再孤单! 话说Node.js,作为JavaScript runtime环境,让JavaScript也能在服务器端称王称霸。 但是呢,JavaScript毕竟是门高级语言,有些时候,性能上总会遇到瓶颈。 比如,你想做个图像处理、音视频编解码、或者搞搞密码学,用JavaScript实现可能慢到让你怀疑人生。 这时候,C++就跳出来说:“别怕,老铁! 我来帮你!” C++可是个性能猛兽,擅长底层操作。但是,JavaScript和C++,一个是优雅的绅士,一个是粗犷的汉子,怎么才能让他们和平共处,一起干活呢? 答案就是:N-API (Node.js API)。 N-API:JavaScript和C++的鹊桥 N-API,顾名思义,是Node.js提供的一套API,它定义了一组稳定的接口,让C++代码可以被Node.j …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的流(`Stream`):`Readable`、`Writable`和`Transform`的实现。

各位靓仔靓女,晚上好!我是你们今晚的流媒体大师(自封的)。今天咱们聊聊 Node.js 的 Stream,这玩意儿听起来高大上,其实也没那么玄乎,说白了就是处理数据的管道。想象一下,你家自来水管,水龙头拧开,水哗啦啦地来,这水就是数据,水管就是 Stream。 这次咱们要深入到 Readable、Writable 和 Transform 这些“水管”的内部,看看它们是怎么工作的,以及怎么DIY一个属于你自己的“高级定制水管”。 一、Stream 概念:数据的涓涓细流 在Node.js的世界里,Stream就像一条潺潺流淌的小溪,数据不再是一次性加载到内存中,而是像溪水一样,一点一点地流过。这对于处理大文件、网络数据或者需要实时处理的数据来说,简直是救星。 为什么需要Stream? 想象一下,如果你要读取一个 10GB 的大文件,一次性加载到内存,你的电脑可能会直接罢工。而Stream 可以将文件分成小块,逐个读取,处理完一块再读取下一块,内存压力大大减轻。 Stream 的优势: 内存效率: 避免一次性加载大量数据,节省内存。 时间效率: 可以边读取边处理,无需等待所有数据加载完成。 …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`Cluster`模块:如何利用多核`CPU`处理高并发。

各位观众老爷,晚上好!今天咱们聊聊 Node.js 里一个相当给力的模块:Cluster。说白了,就是教 Node.js 怎么学会“影分身之术”,充分利用你电脑里那几颗甚至几十颗 CPU 的核心,让你的服务器面对高并发也能稳如老狗。 一、单线程的无奈:Node.js 的“独木桥” Node.js 以其单线程事件循环机制著称,这种机制在 I/O 密集型应用中表现出色。但想象一下,所有请求都得挤在一个线程里排队处理,就像独木桥上堵满了人,一旦有个“大胖子”(耗时操作)卡住,后面的人都得跟着遭殃。 举个例子,咱们写一个简单的 HTTP 服务器: const http = require(‘http’); const server = http.createServer((req, res) => { if (req.url === ‘/’) { res.writeHead(200, { ‘Content-Type’: ‘text/plain’ }); res.end(‘Hello, World!’); } else if (req.url === ‘/intensive’) { // …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`Event Loop`:`setTimeout`、`setImmediate`和`process.nextTick`的执行顺序。

喂,喂,能听到吗? 大家好,我是今天的主讲人,很高兴能和大家一起聊聊Node.js的Event Loop这个磨人的小妖精。 放心,今天咱们不搞那些晦涩难懂的官方术语,力求用最接地气的方式,把setTimeout、setImmediate和process.nextTick这三个哥们儿的执行顺序彻底扒个干净。 一、Event Loop:Node.js的灵魂舞者 想象一下,Node.js就像一个单人舞者,在舞台(Event Loop)上翩翩起舞。它只有一个线程,却能同时处理成千上万的请求,这全靠Event Loop的调度。Event Loop不断循环,负责从不同的队列中取出任务并执行。 这个舞台分成几个区域,每个区域都有自己的职责: Timers: 这里住着setTimeout和setInterval这两个定时器。它们负责存放那些到时间需要执行的回调函数。 Pending Callbacks: 这里存放一些操作系统层面的回调,比如TCP errors。 Idle, Prepare: Node.js内部的一些操作。 Poll: 这是Event Loop的心脏!它负责检索新的I/O事件,执行与I …

JavaScript内核与高级编程之:`Node.js`的`libuv`:其`thread pool`在`I/O`操作中的作用。

大家好,我是老码,今天咱们来聊聊Node.js里面那个默默无闻却又举足轻重的英雄——libuv,特别是它的线程池在I/O操作中的作用。 别看Node.js好像单线程跑得飞起,背后可少不了libuv这货替它默默扛起重担。 开场白:单线程的假象与I/O的真谛 Node.js以其单线程、非阻塞I/O模型著称。 听起来很美好,一个线程处理所有请求,简直是效率之王。 但是!真相是,很多I/O操作,比如读写文件、DNS查询,甚至是某些网络操作,实际上是由操作系统内核来处理的。 这些操作往往是阻塞的,也就是说,Node.js的单线程如果直接去执行这些操作,就会被卡住,整个服务器就得歇菜。 这可不行!用户体验是王道啊! 所以,Node.js需要一个帮手,一个能把这些阻塞的I/O操作卸载到其他地方去执行的帮手。 这个帮手就是libuv,而libuv最重要的武器之一就是它的线程池。 libuv:Node.js的幕后英雄 libuv是一个跨平台的异步I/O库,它为Node.js提供了底层的事件循环和线程池等功能。 简单来说,libuv就像Node.js的管家,负责处理各种繁琐的I/O操作,让Node.js可 …

JavaScript内核与高级编程之:`WebSockets`:其在`Node.js`中的双向通信与握手协议。

各位听众,大家好! 欢迎来到“JavaScript内核与高级编程”系列讲座。今天,咱们来聊聊一个让Web开发变得更刺激、更实时的话题:WebSockets,以及它在Node.js中的应用。先打个招呼,今天讲的有点多,大家坐稳扶好,可别掉队了! 第一部分:WebSockets:让浏览器和服务器“谈恋爱” 想象一下,传统的HTTP请求就像你给女神写情书,写完寄出去,然后傻乎乎地等着回信。女神回不回,什么时候回,你都得被动等待。而WebSockets呢,就像你和女神加了微信,可以随时你一句我一句地聊天,简直是“天涯共此时,消息秒到达”。 1.1 HTTP的单向性 vs. WebSockets的双向性 用人话说,HTTP是“你问我答”,WebSockets是“你来我往”。具体区别,咱们用表格说话: 特性 HTTP WebSockets 通信模式 单向,请求-响应 双向,全双工 连接状态 无状态,每次请求都需要建立连接 有状态,建立连接后保持长连接 数据传输 每次请求都包含头部信息 建立连接后,头部信息开销较小 适用场景 适用于静态内容、非实时数据 适用于实时应用,如聊天、游戏等 HTTP虽然可 …