關於nodejs作為伺服器的原理

本文主要跟大家聊聊關於nodejs作為伺服器的原理,需要的朋友可以參考下，希望能幫助到大家。下面跟著小編一起來看看吧。

Node.js 特點

1、單線程

在Java、PHP或.net等伺服器端語言中，會為每個客戶端連線建立一個新的執行緒。而每個線程需要耗費大約2MB記憶體。也就是說，理論上，一個8GB記憶體的伺服器可以同時連接的最大用戶數為4000個左右。要讓Web應用程式支援更多的用戶，就需要增加伺服器的數量，而Web應用程式的硬體成本當然就上升了。

Node.js不會為每個客戶連接建立一個新的線程，而只使用一個線程。當有使用者連線了，就觸發一個內部事件，透過非阻塞I/O、事件驅動機制，讓Node.js程式宏觀也是並行的。使用Node.js，一個8GB記憶體的伺服器，可以同時處理超過4萬用戶的連線。

另外，單執行緒帶來的好處，作業系統完全不再有執行緒建立、銷毀的時間開銷。

壞處，就是一個使用者造成了執行緒的崩潰，整個服務都崩潰了，其他人也崩潰了。

#2、非阻塞I/O

#

例如，當在存取資料庫取得資料的時候，需要一段時間。在傳統的單執行緒處理機制中，在執行了存取資料庫程式碼之後，整個執行緒都將暫停下來，等待資料庫回傳結果，才能執行後面的程式碼。 也就是說，I/O阻塞了程式碼的執行，大幅降低了程式的執行效率。

由於Node.js中採用了非阻塞型I/O機制，因此在執行了存取資料庫的程式碼之後，將立即轉而執行其後面的程式碼，把資料庫傳回結果的處理程式碼放在回呼函數中，從而提高了程式的執行效率。

當某個I/O執行完畢時，將以事件的形式通知執行I/O操作的線程，執行緒執行這個事件的回呼函數。為了處理非同步I/O，執行緒必須有事件循環，不斷的檢查有沒有未處理的事件，依序加以處理。

在阻塞模式下，一個執行緒只能處理一項任務，要提高吞吐量必須通過多執行緒。 而非在阻塞模式下，一個執行緒永遠在執行運算操作，這個執行緒的CPU核心利用率永遠是100%。 所以，這是一個特別有哲理的解決方案：與其人多，但是好多人閒著；還不如一個人玩命，往死裡幹活兒。

3、事件驅動event-driven

在Node中，客戶端請求建立連接，提交資料等行為，會觸發對應的事件。在Node中，在一個時刻，只能執行一個事件回呼函數，但是在執行一個事件回呼函數的中途，可以轉而處理其他事件（比如，又有新用戶連接了），然後返回繼續執行原事件的回呼函數，這種處理機制，稱為「事件環」機制。

Node.js底層是C++（V8也是C++寫的）。 底層程式碼中，近半數都用於事件佇列、回呼函數佇列的建構。用事件驅動來完成伺服器的任務調度，這是鬼才才能想到的。針尖上的舞蹈，用一個線程，擔負起了處理非常多的任務的使命。

#

單線程，單執行緒的好處，減少了記憶體開銷，作業系統的記憶體換頁。

如果某一個事情，進入了，但是被I/O阻塞了，所以這個執行緒就阻塞了。

非阻塞I/O， 不會傻等I/O語句結束，而會執行後面的語句。

非阻塞就能解決問題了麼？例如執行小紅的業務，執行過程中，小剛的I/O回調完成了，此時怎麼辦？ ？

事件機制，事件環，不管是新使用者的請求，或是舊用戶的I/O完成，都會以事件方式加入事件環，等待調度。

說是三個特點，其實是一個特點，離開誰都不行，都玩兒不轉了。

Node.js很像摳門的餐廳老闆，只聘請1個服務員，服務很多人。結果，比許多服務員效率還高。

Node.js中所有的I/O都是非同步的，回呼函數，套回調函數。

Node.js 適合開發什麼？

Node.js適合用來開發什麼樣的應用程式呢？

善於I/O，不善於計算。因為Node.js最擅長的就是任務調度，如果你的業務有很多的CPU運算，其實也相當於這個運算阻塞了這個單線程，就不適合Node開發。

當應用程式需要處理大量並發的I/O，而在向客戶端發出回應之前，應用程式內部並不需要進行非常複雜的處理的時候， Node.js非常適合。 Node.js也非常適合與web socket配合，開發長連接的即時互動應用程式。

例如：

#● 使用者表單收集

##● 考試系統

● 聊天室

● 圖文直播

● 提供JSON的API（為前台Angular使用）

Node.js 與PHP、JSP的不同

● Node .js不是一種獨立的語言，與PHP、JSP、Python、Perl、Ruby的「既是語言，也是平台」不同，Node.js的使用JavaScript進行編程，運行在JavaScript引擎上（ V8）。

● 與PHP、JSP等相比（PHP、JSP、.net都需要運行在伺服器程式上，Apache、Naginx、Tomcat、IIS #），Node.js跳過了Apache、Naginx、IIS等HTTP伺服器，它自己不用建立在任何伺服器軟體之上。 Node.js的許多設計概念與經典架構（LAMP = Linux + Apache + MySQL + PHP）有著很大的不同，可以提供強大的伸縮能力。 Node.js沒有web容器。

範例一：頁面顯示"Hello World!"

JS程式碼：

<span style="font-size: 14px;">//require表示引包，引包就是引用自己的一个特殊功能<br/>var http = require(‘http‘);<br/><br/>//创建服务器，参数就是一个回调函数，表示如果有请求进来，要做什么<br/>var server = http.createServer(function(req, res){<br/>            //req表示请求， request；res表示响应，response<br/><br/>    //设置HTTP头部，状态码是200， 文件类型是html。字符编码格式是 UTF-8<br/>    res.writeHead(200, {‘Content-Type‘:‘text/html; charset= UTF-8; ‘});<br/>    res.end(‘Hello World!‘);<br/>});<br/><br/>//运行服务器，监听8083端口<br/>server.listen(8083, ‘127.0.0.1‘);<br/></span>

#開啟瀏覽器，輸入127.0.0.1:8083

#範例二：Node.js沒有Web容器

#在使用Apache伺服器時，我們常常可以看到在htdocs目錄中有各種子資料夾，我們要存取指定頁面，只需要在瀏覽器網址列中輸入127.0.0.1:80/app/index.html 類似這樣的結構

#但是，Node.js 由於沒有Web容器，所以在url 位址後面在輸入/xx.xx 時並不能正常顯示

#

有这么一个文件目录结构：

fang.html 里面是一个 红色的、正方形的p，yuan.html 里面是一个 绿色的、圆形的p

现在新建一个 noWebContainer.js，看能否在url中输入 fang.html 打开页面

<span style="font-size: 14px;">//require表示引包，引包就是引用自己的一个特殊功能<br/>var http = require(‘http‘);<br/>var fs = require(‘fs‘);<br/><br/>//创建服务器，参数是一个回调函数，表示如果有请求进来，要做什么<br/>var server = http.createServer(function(req, res){<br/>   <br/>    res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});<br/>    res.end("Hello World!");<br/>    <br/>});<br/><br/><br/>//运行服务器，监听4000端口（端口号可以任改）<br/>server.listen(4000,"127.0.0.1");<br/></span>

运行 127.0.0.1:4000，并在url后面加上 /fang.html，发现完全没用

现在初步对“Node.js没有web容器”这句话有了一点印象了，那想要打开fang.html，怎么办呢？

<span style="font-size: 14px;">//require表示引包，引包就是引用自己的一个特殊功能<br/>var http = require(‘http‘);<br/>var fs = require(‘fs‘);<br/><br/>//创建服务器，参数是一个回调函数，表示如果有请求进来，要做什么<br/>var server = http.createServer(function(req, res){<br/>    if(req.url==‘/fang‘){<br/>        fs.readFile(‘./fang.html‘, function(err,data){<br/>            //req表示请求，request;  res表示响应，response<br/>            //设置HTTP头部，状态码是200，文件类型是html，字符集是utf8<br/>            res.writeHead(200, {‘Content-type‘:‘text/html;charset=UTF-8‘});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else{<br/>        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});<br/>        res.end("Hello World!");<br/>    }<br/>});<br/><br/><br/>//运行服务器，监听4000端口（端口号可以任改）<br/>server.listen(4000,"127.0.0.1");<br/></span>

也就是说，如果 请求的url 里面包含了 /fang，就读取当前目录下（./ ---> 表示当前目录）的 fang.html，否则，就只显示 Hello World

同理，我也可以 输入 /yuan，显示 yuan.html

<span style="font-size: 14px;">//require表示引包，引包就是引用自己的一个特殊功能<br/>var http = require(‘http‘);<br/>var fs = require(‘fs‘);<br/><br/>//创建服务器，参数是一个回调函数，表示如果有请求进来，要做什么<br/>var server = http.createServer(function(req, res){<br/>    if(req.url==‘/fang‘){<br/>        fs.readFile(‘./fang.html‘, function(err,data){<br/>            //req表示请求，request;  res表示响应，response<br/>            //设置HTTP头部，状态码是200，文件类型是html，字符集是utf8<br/>            res.writeHead(200, {‘Content-type‘:‘text/html;charset=UTF-8‘});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else if(req.url==‘/yuan‘){<br/>        fs.readFile(‘./yuan.html‘, function(err,data){<br/><br/>            res.writeHead(200, {‘Content-type‘:‘text/html;charset=UTF-8‘});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else{<br/>        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});<br/>        res.end("Hello World!");<br/>    }<br/>});<br/><br/><br/>//运行服务器，监听4000端口（端口号可以任改）<br/>server.listen(4000,"127.0.0.1");<br/></span>

进一步，在 fang.html 中添加一个图片，从上面的目录结构中可以看到，图片的路径是完全正确的

<span style="font-size: 14px;"><img src="yule.png" alt="图片"><br/></span>

运行 127.0.0.1:4000/fang，却发现图片破了，说明路径不对。但事实上，我们可以看到，这个路径是一点问题都没有的呀，那怎么办呢？

又回到了那句话，“Node.js没有web容器”，所以，还是要用前面的方法处理一下图片

<span style="font-size: 14px;">//require表示引包，引包就是引用自己的一个特殊功能<br/>var http = require(‘http‘);<br/>var fs = require(‘fs‘);<br/><br/>//创建服务器，参数是一个回调函数，表示如果有请求进来，要做什么<br/>var server = http.createServer(function(req, res){<br/>    if(req.url==‘/fang‘){<br/>        fs.readFile(‘./fang.html‘, function(err,data){<br/>            //req表示请求，request;  res表示响应，response<br/>            //设置HTTP头部，状态码是200，文件类型是html，字符集是utf8<br/>            res.writeHead(200, {‘Content-type‘:‘text/html;charset=UTF-8‘});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else if(req.url==‘/yuan‘){<br/>        fs.readFile(‘./yuan.html‘, function(err,data){<br/><br/>            res.writeHead(200, {‘Content-type‘:‘text/html;charset=UTF-8‘});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else if(req.url==‘/yule.png‘){<br/>        fs.readFile(‘./yule.png‘, function(err,data){<br/><br/>            res.writeHead(200, {"Content-type":"image/jpg"});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else{<br/>        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});<br/>        res.end("Hello World!");<br/>    }<br/>});<br/><br/><br/>//运行服务器，监听4000端口（端口号可以任改）<br/>server.listen(4000,"127.0.0.1");<br/></span>

再次运行，图片可正常显示

   

现在新建一个 yellow.css 样式表，让 yuan.html 引入这个css 文件

yellow.css

<span style="font-size: 14px;">body{background:yellow;}<br/></span>

但是，页面的背景颜色没有发生任何改变

看来 “Node.js没有web容器”这句话是无处不在呀，同样需要对 css 文件做处理

<span style="font-size: 14px;">//require表示引包，引包就是引用自己的一个特殊功能<br/>var http = require(‘http‘);<br/>var fs = require(‘fs‘);<br/><br/>//创建服务器，参数是一个回调函数，表示如果有请求进来，要做什么<br/>var server = http.createServer(function(req, res){<br/>    if(req.url==‘/fang‘){<br/>        fs.readFile(‘./fang.html‘, function(err,data){<br/>            //req表示请求，request;  res表示响应，response<br/>            //设置HTTP头部，状态码是200，文件类型是html，字符集是utf8<br/>            res.writeHead(200, {‘Content-type‘:‘text/html;charset=UTF-8‘});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else if(req.url==‘/yuan‘){<br/>        fs.readFile(‘./yuan.html‘, function(err,data){<br/><br/>            res.writeHead(200, {‘Content-type‘:‘text/html;charset=UTF-8‘});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else if(req.url==‘/yule.png‘){<br/>        fs.readFile(‘./yule.png‘, function(err,data){<br/><br/>            res.writeHead(200, {"Content-type":"image/jpg"});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else if(req.url==‘/yellow‘){<br/>        fs.readFile(‘./yellow.css‘, function(err,data){<br/><br/>            res.writeHead(200, {"Content-type":"text/css"});<br/>            res.end(data);<br/>        })<br/>    }else{<br/>        res.writeHead(200,{"Content-type":"text/html;charset=UTF-8"});<br/>        res.end("Hello World!");<br/>    }<br/>});<br/><br/><br/>//运行服务器，监听4000端口（端口号可以任改）<br/>server.listen(4000,"127.0.0.1");<br/></span>

再次运行代码，发现页面背景颜色变成了黄色

##

以上是關於nodejs作為伺服器的原理的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！