使用Nodejs怎么实现模块化和事件循环
这期内容当中小编将会给大家带来有关使用Nodejs怎么实现模块化和事件循环,文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述,阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。
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1 Node.js简介
Node.js 到底是什么?开始学习的时候,对于前端的一些知识领域没有太多的接触(当然现在也一样),对于 Node.js 的印象就是,它和Javascript 的语法几乎一样,然后是写后端的。记得当时还窃喜,学了 Javascript = 啥都会了!好了切入正题
以前 Javascript 都是运行在浏览器上边的,Javascript 是一种高级语言,计算机不能直接读懂,毕竟二进制的计算机的世界里边就只有010101...,在这个时候浏览器中的 JavaScript 引擎,就充当了翻译官的角色,把 JavaScript 想要做什么手把手翻译给计算机,这其中的编译过程就不细说(我暂时也说不清楚)。
Node.js 基于 Chrome 浏览器的 V8 引擎,可以高效的编译 Javascript,所以可以说 Node.js 是除浏览器以外的另一个 Javascript 运行环境。
记得在腾讯云的云函数上折腾过微信公众号的简单的自动回复,当时对前端代码的模块化有了小小的体会,Node.js 的功劳!
2 初体验
server.js 文件如下
// 引入 http 模块 var http = require("http"); // 用 http 模块创建服务 //req 获取 url 信息 (request) //res 浏览器返回响应信息 (response) http.createServer(function (req, res) { // 设置 HTTP 头部,状态码是 200,文件类型是 html,字符集是 utf8 //Content-Type字段用于定义网络文件的类型和网页的编码,决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件,不写就可能会出现乱码哦 res.writeHead(200, { "Content-Type": "text/html;charset=UTF-8" }); // 往页面打印值 res.write('小林别闹'); // 结束响应 res.end(); }).listen(3000); // 监听3000端口
安装了 Node 的前提下在终端运行 node server.js
打开浏览器,在地址栏输入http://localhost:3000/
就能看到页面打印出来:
此时我们在本地搭建起一个最简单的服务器,浏览器作为客户端进行访问
2.1 模块化
在上边的代码中,我们注意到了有 var http = require("http");
这样的语句,作用是引入 http
模块. 在 Node 中,模块分为两类:一是 Node 提供的模块,称为核心模块;二是用户编写的模块,称为文件模块.http
就是核心模块之一,例如使用 http
模块可以创建服务,path
模块处理文件路径,url
模块用于处理与解析 URL.fs
模块用于对系统文件及目录进行读写操作等.
2.1.1CommonJS
提到模块化,就必须提一嘴 CommonJS,Node.js 就采用了部分 CommonJS 语法,可以理解为 CommonJS 是一种模块化的标准.在早期为了解决通过script
标签引入js
文件代码产生的依赖顺序易出错,顶层作用域导致的变量污染等问题
在这里可以梳理一下导出 module.exports
和 exports
的差别
test2.js 如下:
let str = require('./test1'); console.log(str)
当 test1.js如下:
let str1 = '小林别闹1' let str2 = '小林别闹2' exports.str1 = str1 exports.str2 = str2 console.log(module.exports === exports)
在终端执行 node test2.js
结果如下:
/*输出 { str1: '小林别闹1', str2: '小林别闹2' } true */ //改变test1.js文件变量暴露的方式 /* exports.str1 = str1 module.exports = str2 console.log(module.exports === exports) 输出: false 小林别闹2 */ /* exports.str1 = str1 module.exports.str2 = str2 console.log(module.exports === exports) 控制台输出: true { str1: '小林别闹1', str2: '小林别闹2' } */
可以进行一下总结:
在 Node 执行一个文件时,会给这个文件内生成一个 exports
对象和一个 module
对象,而这个module
对象又有一个属性叫做 exports
,exports
是对 module.exports
的引用,它们指向同一块地址,但是最终导出的是 module.exports
,第二次测试 module.exports = str2
改变了地址,所以 str1
没有导出.
另外注意,使用 exports
导出是导出一个对象
2.1.2 Es Module
Javascript 也是在不断的发展进步,这不,Es6
版本就加入了Es Module
模块
导出:
export const str1 = '小林别闹1' export const str2 = '小林别闹2' export default { fn() {}, msg: "小林别闹" }
导入:
import { st1,str2,obj } from './test.js'
注意 import
,直接 node
js 文件执行会报错的,需要 babel 编译
比较一下的话就是:
CommonJs 可以动态加载语句,代码发生在运行时
Es Module 是静态的,不可以动态加载语句,只能声明在该文件的最顶部,代码发生在编译时
2.1.3 第三方模块
在Node 中除了可以使用自己提供的核心模块,自定义模块,还可以使用第三方模块
这就需要提到 npm
,npm
是 Node 的包管理工具,已经成为了世界上最大的开放源代码的生态系统,我们可以下载各种包.
当然包管理工具还有yarn
,但是我暂时只用过 npm
,因为它随 node
一起按照提供.
2.2 Node 的事件循环
2.2.1 非阻塞I/O
Java、PHP 或者 .NET 等服务端语言,会为每一个客户端的连接创建一个新的线程。Node 不会为每一个客户连接创建一个新的线程,而仅仅使用一个线程。
console.log('1') setTimeout(() => { console.log('2') }) console.log('3')//输出132
Javascript 的代码是从上到下一行行执行的,但是这里就不会阻塞,输出3,再输出2
2.2.2事件循环
Node 的事件循环真的好久才弄懂一丢丢,看过很多博客,觉得理解 Node 的事件循环机制,结合代码及其运行结果来分析是最容易理解的。
libuv 库负责 Node API 的执行。它将不同的任务分配给不同的线程,形成一个 Event Loop(事件循环),以异步的方式将任务的执行结果返回给 V8 引擎。其中 libuv 引擎中的事件循环分为 6 个阶段,它们会按照顺序反复运行。每当进入某一个阶段的时候,都会从对应的回调队列中取出函数去执行。当队列为空或者执行的回调函数数量到达系统设定的阈值,就会进入下一阶段。
console.log('start') setTimeout(() => {//定时器1 console.log('timer1') setTimeout(function timeout () {//定时器2 console.log('timeout'); },0); setImmediate(function immediate () {//定时器3 console.log('immediate'); }); Promise.resolve().then(function() { console.log('promise1') }) }, 0) setTimeout(() => {//定时器4 console.log('timer2') Promise.resolve().then(function() { console.log('promise2') }) }, 0) Promise.resolve().then(function() { console.log('promise3') }) console.log('end')
可以 Node 上边运行一下
timers 阶段:这个阶段执行timer(setTimeout、setInterval)的回调
I/O callbacks 阶段:处理一些上一轮循环中的少数未执行的 I/O 回调
idle, prepare 阶段:仅node内部使用
poll 阶段:获取新的I/O事件, 适当的条件下node将阻塞在这里
check 阶段:执行 setImmediate() 的回调
close callbacks 阶段:执行 socket 的 close 事件回调
理解:首先执行同步任务,所以会输出start end
,poll阶段是事件循环的入口,有异步事件就是从这里进入的,同步任务执行完执行先微任务,输出 promise3
,接下来就是 setTimeout
了,由 poll
阶段一步步到 timers
阶段,执行定时器1,输出 timer1
,将定时器2和定时器3加入到队列里边,一旦执行一个阶段里的一个任务就立刻执行微任务队列,所以再输出 promise1
,然后执行定时器4,如上输出timer2,promise2
,结合事件再循环,到了 check
阶段,执行 setImmediate() 的回调,输出 immediate
,再循环进行,到达 timer
阶段,输出 timeout
2.2.3浏览器的事件循环
浏览器和 Node 的事件循环是不一样的
打算用两张图和一段代码来解释浏览器的事件循环机制,
console.log(1) setTimeout(()=>{console.log(2)},1000)//宏任务1 async function fn(){ console.log(3) setTimeout(()=>{console.log(4)},20)//宏任务2 //return Promise.reject()返回失败状态的,不会输出6,弄不清楚为啥 return Promise.resolve() } async function run(){ console.log(5) await fn() //console.log(6), } run() //需要执行150ms左右 for(let i=0;i<90000000;i++){} setTimeout(()=>{//宏任务3 console.log(7) new Promise(resolve=>{ console.log(8) resolve() }).then(()=>{console.log(9)}) },0) console.log(10) // 1 5 3 10 4 7 8 9 2
执行结果如(请忽略我的工具提示):
我们可以储备一些前置知识:JavaScript 是单线程的,任务可以分为同步任务和异步任务,像 console.log('1')
就是同步的,定时器 setTimeout
,promise
的回调等就是异步的。同步的很好理解,就从上到下一行一行的执行下来,异步的就有点小复杂了,还会分为宏任务和微任务。
浏览器的事件循环机制就是:先执行同步任务,同步任务执行完成,就执行任务队列里面的任务,那任务队列里面的任务是哪来的呢?异步任务准备好了就会放进任务队列,你可以理解为,在任务队列里边宏任务和微任务都存在这一个队列结构管着它们。先后的话,同步任务执行完成后,任务队列里有微任务,则将微任务执行完,再执行一个宏任务,执行了宏任务可能又产生了微任务,这是就需要再执行完微任务任务。你可以将同步任务看成宏任务,这样就可以理解为,每执行完一个宏任务都要清理一遍微任务。
上边代码解释如下:执行到第一行代码,输出 1
,执行到第二行代码 setTimeout
属于宏任务1,准备1000毫秒后加入任务队列,然后执行函数 run
,输出 5
,因为 await
的存在,我们需要等待 fn
函数执行完毕,这里是通过 await
关键字将异步函数变成同步的,执行 fn
时输出 3
,又出现一个 setTimeout
宏任务2,准备时间20毫秒,返回成功状态的Promise
,输出 6
,for
循环需要150ms,这是宏任务2,准备完毕,进入任务队列,继续向下,有一个 setTimeout
宏任务3,无需准备加入任务队列,执行最后一行代码,输出 10
,至此同步任务全部执行完毕,接下来是异步任务了,任务队列是队列的数据结构,遵循先进先出的原则,此时任务队列中有宏任务2和宏任务3,先执行宏任务2,输出 4
,再执行宏任务3,输出 7
,promise
本身是同步的,输出 8
,回调then
里边的代码是微任务,宏任务3执行后,发现有微任务存在,清理一边微任务,输出 9
,整个流程经过1000毫秒后,宏任务1加入任务队列,输出 2
上述就是小编为大家分享的使用Nodejs怎么实现模块化和事件循环了,如果刚好有类似的疑惑,不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识,欢迎关注创新互联行业资讯频道。
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