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:`JavaScript`的`Shared Worker`:多标签页共享线程的通信机制。

各位听众,大家好!我是你们今天的JavaScript讲师,咱们今天来聊聊一个有点意思的东西——Shared Worker。这玩意儿,说白了,就是让多个网页标签页共享一个线程,然后大家一起嗨皮,共享数据,协同工作。听起来是不是有点像共产主义?咳咳,咱们还是专注技术。 一、Shared Worker:它是什么?为啥要用它? 首先,咱们要搞清楚Shared Worker是个啥。简单来说,Shared Worker就是运行在浏览器后台的一个独立的JavaScript脚本,它可以被多个同源的网页标签页访问和使用。 那么,为什么要用Shared Worker呢?这得从它的优点说起: 共享数据: 多个标签页可以共享同一个Shared Worker中的数据,避免了数据冗余和不一致。想象一下,你在多个标签页打开了同一个购物网站,Shared Worker可以负责维护购物车信息,不管你在哪个标签页操作,购物车数据都是同步的。 减少资源消耗: 如果多个标签页都需要执行相同的计算密集型任务,可以使用Shared Worker来分担主线程的压力,提高页面性能。比如,多个标签页都需要进行复杂的图像处理,Share …

JavaScript内核与高级编程之:`JavaScript`的`Iterator`协议:`for…of`循环的底层实现。

各位观众老爷,晚上好!我是你们的老朋友,今晚咱们来聊聊JavaScript里一个挺有意思的东西:Iterator协议,以及它和for…of循环之间的那些不得不说的故事。 开场白:JavaScript世界里的寻宝游戏 想象一下,你是一名寻宝猎人,手头有一张藏宝图(某种数据结构),而藏宝图上并没有直接告诉你宝藏在哪里,而是告诉你怎么一步一步找到宝藏。这个“一步一步找到宝藏”的过程,在JavaScript的世界里,就有点像Iterator协议做的事情。它定义了一种标准的方式,让你可以遍历一个数据结构里的所有元素,就像寻宝一样,一步一步地找到你想要的宝贝。 什么是Iterator协议? Iterator协议,简单来说,就是一套规则,告诉JavaScript引擎,一个对象要怎么才能被“迭代”(遍历)。这套规则的核心在于,一个对象必须提供一个next()方法。这个next()方法就像是寻宝图上的下一步指示,它会返回一个包含两个属性的对象: value: 当前迭代到的元素的值,也就是你挖到的宝贝。 done: 一个布尔值,表示迭代是否结束。如果为true,说明所有宝藏都找到了,寻宝结束;如果为f …

JavaScript内核与高级编程之:`Web Worker`:如何在`web-worker`中安全地使用`JS`库。

各位观众老爷,大家好!今天咱们来聊聊一个在Web开发中既神秘又实用的小伙伴——Web Worker。 很多时候,我们的JavaScript代码会在主线程里欢快地跑着,但一旦遇到复杂的计算或者耗时的操作,比如处理一大堆数据、图像,或者进行复杂的算法,主线程就会被堵得水泄不通,页面卡顿得让人怀疑人生。这时候,Web Worker就如同及时雨一般,它允许我们在后台线程中执行这些任务,解放主线程,让用户界面始终保持流畅。 今天,我们要深入探讨的是:如何在Web Worker中安全地使用JavaScript库。这个问题看似简单,实则暗藏玄机,稍不留神,就会掉进各种坑里。别怕,咱们一步一个脚印,慢慢来。 一、Web Worker是个啥?(快速回顾) 简单来说,Web Worker就是一个独立的JavaScript执行环境,它与主线程并行运行,互不干扰。它们之间通过消息传递的方式进行通信。 优点: 避免阻塞主线程,提高页面响应速度。 充分利用多核CPU的优势。 缺点: 不能直接访问DOM,也不能使用window对象。 通信需要通过消息传递,相对复杂。 二、为啥要在Web Worker中使用JS库? …

JavaScript内核与高级编程之:`JavaScript`的`Task Queue`:`Event Loop`中的任务优先级。

观众朋友们,晚上好!我是你们的老朋友,代码界的段子手,今天要跟大家聊聊JavaScript的“任务队列”——这个Event Loop里的“VIP包厢”。 既然是VIP包厢,那肯定有等级之分,谁先进谁后出,这里面可是大有门道。别看JavaScript平时挺随和,但在任务优先级这件事上,它可是个有原则的家伙。 咱们先来热热身,回顾一下Event Loop的基本概念: Event Loop:JavaScript的“永动机” 简单来说,Event Loop就是JavaScript引擎用来处理异步任务的机制。它就像一个循环往复的传送带,不停地从任务队列中取出任务并执行。 Call Stack (调用栈): 存放当前正在执行的任务。 Task Queue (任务队列): 存放待执行的任务。Event Loop会不断地从这个队列中取出任务放到Call Stack中执行。 Microtask Queue (微任务队列): 存放优先级更高的任务,会在每次事件循环结束时清空。 Render Queue (渲染队列): 存放渲染相关的任务,浏览器会在合适的时机处理。 现在,重点来了,Task Queue可不 …

JavaScript内核与高级编程之:`Promise.any`和`Promise.allSettled`:其在并发控制中的新用途。

各位老铁,大家好!我是你们的老朋友,今天咱不聊风花雪月,来点硬核的——Promise.any和Promise.allSettled,看看这哥俩在并发控制里能整出啥新花样。 开场白:并发控制,你我的痛 话说,咱们写代码,尤其是涉及到网络请求、异步操作的时候,并发控制绝对是个绕不开的坎儿。搞不好,辛辛苦苦写的代码,就成了并发的牺牲品,bug 满天飞,用户体验稀烂。 以前,我们控制并发,要么自己手写各种复杂的逻辑,要么用一些现成的库,比如 async.js,但总觉得差点意思,不够优雅,不够现代。 现在不一样了,ES2020 带来了 Promise.any 和 Promise.allSettled,这两个家伙,简直是并发控制领域的两员猛将,能让我们轻松搞定各种并发场景。 第一回合:Promise.any——只要你行,我就行! Promise.any 就像一个“选秀节目”,给它一堆 Promise,只要其中一个成功了,它就成功了!如果所有的 Promise 都失败了,它才会失败,并抛出一个 AggregateError 错误,告诉你“没一个行的!” 语法: Promise.any(iterabl …

JavaScript内核与高级编程之:`JavaScript`的`CSP`(通信顺序进程)模式:`channel`的实现。

各位好,很高兴和大家聊聊JavaScript里的CSP,也就是通信顺序进程,以及如何在JavaScript中实现channel。准备好,我们要开车了,这趟车通往并发的奇妙世界! 开场白:并发的甜蜜与痛苦 想象一下,你是一家咖啡店的老板。只有一个咖啡师,所有顾客都得排队,效率低得让人抓狂。这时,你引入了多个咖啡师,每个人负责一部分工作,比如一个磨咖啡豆,一个打奶泡,一个调制饮料。这就是并发! 在编程世界里,并发同样重要。它可以让你的程序同时处理多个任务,提高效率和响应速度。但是,并发也带来了新的挑战:如何协调这些并发执行的任务,避免数据竞争和死锁等问题? CSP模式就是一种解决并发问题的优雅方法。它强调进程之间的通信,而不是共享内存。进程之间通过channel发送和接收消息,就像咖啡师之间传递咖啡豆和奶泡一样。 什么是CSP? CSP,全称Communicating Sequential Processes,通信顺序进程。它是一种形式化的并发模型,由Tony Hoare提出。CSP的核心思想是: 进程(Process): 独立的计算单元,可以并发执行。 通信(Communication) …

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 …