一文了解 Node.js

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前言

平时自己会经常用到 Node.js，不过一直没有花费太多时间去梳理和探索它，但 Node.js 在前端的地位太重要了，它基本上统领了现代前端的基建，而我对 Node.js 相关的知识认知还比较零散杂乱，不成体系，这让我自己每次想要自己去做一些东西的时候，总感觉有点堵，虽然也能正常的去运用它，但遇到问题的时候就只能依靠经验调试，或者去搜索查询，很多理解不够深入，特别是服务端相关的知识体系，因此打算重新学习和梳理一下 Node.js 相关体系，并探索它的原理，学习过程中也会把自己的学习总结记录下来，并发到掘金进行分享，如果有问题欢迎 JYM 指出。

本篇文章将用于了解 Node.js ，现在社区有很多介绍它的文章，因此我主要把我觉得需要去理解的进行一个总结，借用部分内容也会通过链接链接到原文（有的别人已经写的很清楚了，也是事实的陈述，这种会引用原文，但会添加自己的见解）。

整体思路：

• Node.js 是什么？
  • 简单介绍 Node.js 的定义
  • 理解运行（ runtime ）时概念
  • 理解跨平台概念
  • 结论
• Node.js 能做什么？

Node.js 是什么？

介绍

Node.js 是一个开源、跨平台的 JavaScript 运行时环境。

这是官网首页上的描述。详细的理解就是：

Node.js 不是一门新的编程语言，也不是一个 JavaScript 框架，它是一套 JavaScript 运行环境，用来支持 JavaScript 代码的执行。用编程术语来讲，Node.js 是一个 JavaScript 运行时（Runtime）。

这段话摘自于Node.js是什么？Node.js简介

理解运行时

上面提到了 Node.js 给 JavaScript 提供了一个运行环境，提供这个运行环境是用来做啥呢？

我们都知道浏览器本身也给 JavaScript 提供了一个运行环境，在这个环境中，JS 可以调用浏览器提供的一些 API ，来调用浏览器的一些功能，比如 DOM 操作、window 对象、如定时器等等，这些 API 都是浏览器的 JavaScript 运行时环境提供的，而在 chrome 浏览器，这个运行时环境是 Chromium，它会通过执行引擎 V8 在 JavaScript 执行过程中注入这些 API（运行时环境Chromium和执行引擎V8是从趣学 Node.js中看到的这个说法，查询到的其他资料很少会明确指出）。

注意，V8 引擎 会解析和执行 Chromium 运行时环境提供的 API。

这里就可以理解了运行时的概念：运行时是编程语言执行过程中的环境。

扩展一下就是：JavaScript 运行时 指的是提供给 API 给 JavaScript 来调用外界程序功能的运行环境。

Node.js 也是使用 V8 引擎 进行解析和执行 JavaScript ，然后给其注入其指定的 API ，然后提供 JavaScript 运行的环境，在这个环境中， JavaScript 就可以通过 V8引擎 调用 Node.js 运行时环境 提供的 API 来调用服务器的一些功能，比如文件读取、网络请求等功能。

理解跨平台

官网描述的一个重要点就是 跨平台，这说明 Node.js 可以它独立于操作系统，可以在 Linux 、Windows 和 macOS 等多个操作系统上运行。

为了跨平台的特性，Node.js 内部的库一般都会处理多平台的兼容性问题，比如 libuv 。

结论

菜鸟教程 上对 Node.js 的定义：

1. Node.js 就是运行在服务端的 JavaScript。
2. Node.js 是一个基于 Chrome JavaScript 运行时 建立的一个平台。
3. Node.js 是一个事件驱动 I/O 服务端 JavaScript 环境，基于 Google 的 V8 引擎 ，V8 引擎 执行 Javascript 的速度非常快，性能非常好。

我觉得从不同角度来看也可以这样定义。

• 第 1 点，可以用于区分它和浏览器端运行的 JavaScript。
• 第 2 点，可以说明它是一个应用程序，用于支持 JavaScript 运行时建立的一个应用程序。因为 Node.js 本身也是一个开源软件，它在服务器上的安装提供了 Node 程序，该程序本身可以使 JavaScript 文件在该服务器上执行。
• 第 3 点，就是简单描述 Node.js，和官方的定义最接近。

Node.js 能做什么？

需要知道 Node.js 能做什么，就需要知道它本身提供了什么功能，下面我们来根据 Node.js 的部分内部模块分析一下 Node.js 提供了哪些功能（引用于Node.js是什么？Node.js简介）：

模块	说明
libuv	一个强调异步I/O的多平台支持库。但是 libuv 不仅限于 I/O，它还提供了进程管理、线程池、信号处理、定时器等其它功能。Linux 中一切皆文件，这里的 I/O 不仅仅包括文件读写，还包括数据库读写、网络通信（socket）等。
npm	Node.js 包管理器，可以下载包、安装包、卸载包、更新包、上传包等。
http_parser	一款由C语言编写的轻量级 HTTP 解析器，用以支持 Web 应用开发。
zlib	工业级的数据压缩/解压模块，Nodejs 借助 zlib 来创建同步、异步或者流式的压缩/解压接口。
OpenSSL	该模块提供了经过严密测试的许多加密/解密功能，现代 Web 依赖这些功能来实现安全性，比如 SSL 协议和 https 协议。
c-ares	异步 DNS 查询和解析库。

最核心的功能都由 libuv 提供，其官方文档介绍的也很详细，有兴趣可以去看看。

从上面提供的功能我们可以分析出来，Node.js 中主要核心是为了让 JavaScript 可以像 Python 、Ruby 、 PHP 等其它脚本语言一样，可以直接计算机上运行，因此这些语言可以做的很多事 Node.js 也都可以做。比如：

• 开发 web 服务器；
• 开发 GUI 程序，比如 Electron 嵌入了 Chromium 和 Node.js，使 Web 开发人员能够创建桌面应用程序；
• CLI 工具，也就是不带界面的命令行程序。
• 网络爬虫等各类脚本工具。

而我们平时的工作也离不开 Node.js ，因为它基本上构建了现代前端的整个生态，前端的方方面面都会涉及到它，比如：

• 命令行工具，比如 React、Vue 等各类脚手架。
• 代码辅助工具，比如 eslint、prettier 等等。
• 代码打包/编译工具，比如 webpack 、 babel 等。
• Node.js 进程管理工具 pm2 等等
• BFF 接口开发

上面只是一些例子，当然还有很多事情可以做，基本上 node.js 可以玩的很好的话，全栈都可以一个人玩。

最后

Node.js 的诞生后给前端的蓬勃发展带来了基础，这也是一个新的方向的开始，才导致了后续新的类似的 JavaScript 运行时 诞生，比如 Deno 、Bun ，而且因为 Node.js 生态繁荣的原因， Deno 、Bun 也会兼容大部分基于 Node.js 规范开发的 npm 包，因此这几个专注于其中之一即可，底层的原理是类似的。

再引入一篇文章的片段来说明一下 Node.js 的起源：

Node.js 是 2009 的时候由 Ryan Dahl 开发的。 Ryan 的本职工作是用 C++ 写高性能的Web服务器，后来他总结出一个经验，一个高性能服务器应该是满足“事件驱动，非阻塞 I/O”模型的。C++ 开发起来比较麻烦，于是 Ryan 就想找一种更高级的语言，以便快速开发。

Ryan 发现 JavaScript 语言本身的特点就是事件驱动并且是非阻塞 I/O 的，而 Chrome 的 JavaScript 引擎，也就是 V8 引擎 是开源的，而且性能特别棒。于是 Ryan 就基于 V8 开发了 Node.js。

摘自于 Node.js 发展史介绍与安装初体验

最后欢迎👏大家关注➕点赞👍➕收藏✨支持一下，有问题欢迎评论区提出。

参考

• Node.js是什么？Node.js简介
• introduction-to-js-engines-and-runtimes
• V8 JavaScript 引擎
• writing cross-platform Node.js
• libuv