Node

Node

:::info 📦 基于 Node.js 14.x LTS 版本 :::

basic and intro.

Node 的特点

Strength

Asynchronized I/O
Events and Callbacks
Single -Thread
Multi-platforms Support

Weakness

不擅长 CPU 密集型任务
无法更好地运用多核处理器
单线程的健壮性问题（遇到错误会导致整个程序退出）
异步程序测试不是那么容易

应用场景

I/O 密集型
数据中介
服务端工具
JS 全栈
…

Node and Modules

CommonJS 规范

require/define/exports 的运行：

(function (exports, require, module, __filename, __dirname) {  // The code we write will be here});
var http = require('http');
http.newMethod = function () {};
module.exports = http;

Attention: Under the hood in the Node module system, the result of require is cached after the first time it’s called for a specific module. This means multiple calls to require('./mmm') will always return the same instance of the mmm module.

Node 模块的实现

Node模块分为两类：核心模块（已经编译好的二进制执行文件）和文件模块（运行时动态加载，需要进行路径分析、文件定位以及编译执行的过程，基于V8引擎）。

JS 文件：vm 原生模块的：runInThisContext() 方法执行，类似于 eval()
JSON 文件: JSON.parse() 的方式生成对象
C/C++ 文件: 利用 process.dlopen() 方法进行加载，并通过不同的抽象层次进行封装。

Node的模块，具有缓存优先加载的策略，编译和执行后的对象都会被缓存以提高效率。

路径分析：递归到根目录去查询 node_modules 文件夹中是否有对应需要的模块。
文件定位：.js .node .json 的顺序加载
编译执行

编程范式

Async I/O

Node.js Async I/O

Async Patterns

Node.js Async Patterns

Node Core Modules

Buffer
Stream
File & I/O
OS
Process
Cluster
WorkerThread：多线程操作
Net: TCP or IPC servers
HTTP
HTTP/2
- http.Server
- http.Agent
- http.createServer()
- http.request(...)
HTTPS
UPD（dgram）：UDP 协议相关 API
TLS(SSL)：SSL 连接相关 API
DNS：DNS 查询相关 API
Crypto：加解密和证书、签名相关的 API
Zlib：Gzip 关联操作（压缩 / 解压缩）

Sever Side Programming

具体的实现代码我们可以参考 Express 等框架或者工具的部分源码来理解它们是如何运作的。

ME | 如果要真正学好 Node Web程序设计的话，有必要认真理解 Express 等架构和实现细节。当然，现在我更加推荐自己去认真阅读 https://eggjs.org/ 中对 WebFramework 的设计和实现。

基础功能

请求方法
- ServerRequest
- ServerResponse
路径解析和查询字符串
- url.parse()
- querystring.parse()
Cookie
- parseCookie(req.headers.cookie)
Session
- req.session 贴加在对应的 Cookie 中
- 查询字符串的方式来实现
- 考虑 Session 与内存，以及安全的问题
缓存技术
- 添加 Expires 或 Cache-Control 到报文头中 If-Modified-Since / Last-Modified字段
- 配置 ETags
- 让 Ajax 缓存
Basic 认证

数据库

参考 MangoDB

数据上传

表单数据: Content-Type: application/x-www-form-urlencoded, 对应 querystring.parse(req.rawBody) 方法获得请求数据
其它格式 req.body 获得相关数据
附件上传 Content-Type: application/form-data 对应使用对应的解析器执行
数据上传和安全
- 内存限制
- 防止 Cross-Site Request Forgery CSRF 方法在于验证 token

路由解析

文件路径
- 静态文件
- 动态文件（因为 Node 的服务脚本和业务脚本是一体的，所以不需要所谓的动态方式实现）
MVC
实现方法
- 基于正则的路由匹配
- 进行剩余的参数解析
- 自然映射
RESTful

Middleware 中间件

理解中间件的概念：用于简化和隔离基础设施与业务逻辑之间的细节，让开发者能够关注在业务上的开发，以达到提高开发效率的目的。

页面渲染

内容响应
- MIME响应 var mime = require('mime')
- 附件下载
- 响应JSON
- 响应跳转
视图渲染
模板系统

Bigpipe 思路

先传输整个空白框架，再逐步向框架中填入数据。以此提高响应速度。

调试

使用 node-debug app.js 即 node inspector 进行调试。使用 Chrome 自带的 devTool 进行可视化界面的调试。
使用 node debug app.js 即 node 自带的断点调试工具进行调试。参考官方 API Doc

测试

编写可测试的代码的原则：

单一职责
接口抽象
层次分离

单元测试

断言：用于保证单元测试中最小单元是否正常的检测方法。
测试框架：提供测试服务，但是本身不参与测试。e.g. mocha
测试代码中的文件组织：将测试框架和服务模块加入 devDependencies 中声明，而测试代码，存放于 test 目录中
测试用例配置应该规范、清晰合理。同时在异步测试的时候，需要配置好超时的情形。
测试覆盖率
私有方法、属性的测试：rewire 的思想
考虑 工程工具自动化测试，提高效率，利用 Gulp 等工具。

性能测试

基准测试

benchmark 测试能够组织基准测试

压力测试

对：吞吐率、响应时间以及并发数等进行分析、测试。

利用：ab siege http_load 等工具来构造压力测试。

产品化

项目工程化

可能的目录结构
- 说明文件
  - README.md
  - History.md
  - INSTALL.md
- Makefile
- benchmark // 基准测试
- lib // 没有模块化的项目
- logs
- config
- bin
- tools
- doc // 文档
- test // 测试
- proxy // 数据代理
- dispatch.js // 多进程管理
- app
  - assets
  - assets.json // 静态文件和CDN路径的映射文件
  - view
  - controller
  - route
  - model
  - …
- node_modules
构建工具
编码规范
代码审查

部署流程

部署环境：代码 —> Stage —> pre-release —> product
部署操作：nohup node app.js & 以不挂断进程的方式进行
利用 bash 脚本进行更为有效地管理

性能管理

动静分离
启用缓存
多进程架构的配置 cluster 模块
读写分离
… 还有非常多的优化建议需要自寻总结和理解 + 探索

日志

访问日志
异常日志
日志处理：存储、分析和销毁。

监控报警

日志监控
响应时间、进程、磁盘、内存、CPU占用、CPU Load、I/O负载、网络监控
应用状态监控
DNS监控
…

报警机制的实现：邮件机制（nodemailer 模块）、短信、电话等

稳定性

WIP

使用 Node 开发工具

Ref

公司内部：

排查问题百宝箱

📚 CS / SE 知识 Base

node.js