聊聊Nodejs中的模組化和事件循環

本篇文章帶大家來了解Nodejs中的模組化和事件循環。有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對大家有幫助。

5.20出了線上Ide，能夠在瀏覽器上邊執行Node.js —WebContainers

1 Node.js簡介

Node.js 到底是什麼？開始學習的時候，對於前端的一些知識領域沒有太多的接觸(當然現在也一樣)，對於 Node.js 的印象就是，它和Javascript 的語法幾乎一樣，然後是寫後端的。記得當時還竊喜，學了 Javascript = 啥都會了！好了切入正題

【推薦學習：《nodejs 教程》】

以前Javascript 都是運行在瀏覽器上邊的，Javascript 是一種高級語言，計算機不能直接讀懂，畢竟二進制的計算機的世界裡邊就只有010101...，在這個時候瀏覽器中的JavaScript 引擎，就充當了翻譯官的角色，把JavaScript 想要做什麼手把手翻譯給計算機，這其中的編譯過程就不細說(我暫時也說不清楚)。

Node.js 基於 Chrome 瀏覽器的 V8 引擎，可以有效率的編譯 Javascript，所以可以說 Node.js 是瀏覽器以外的另一個 Javascript 運作環境。

記得在騰訊雲的雲函數上折騰過微信公眾號的簡單的自動回复，當時對前端代碼的模組化有了小小的體會，Node.js 的功勞！

2 初步體驗

server.js 檔案如下

// 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

安裝了Node 的前提下在終端機執行node server.js 開啟瀏覽器，在網址列輸入http://localhost:3000/ 就能看到頁面列印出來：

##此時我們在本地搭建起一個最簡單的伺服器，瀏覽器作為客戶端進行訪問

2.1 模組化

在上邊的程式碼中，我們注意到了有

var http = require("http"); 這樣的語句,作用是引入http 模組. 在Node 中，模組分為兩類：一是Node 提供的模組，稱為核心模組；二是使用者編寫的模組，稱為檔案模組.http 就是核心模組之一,例如使用http 模組可以創建服務,path 模組處理檔案路徑,url 模組用於處理與解析URL.fs模組用於對系統檔案及目錄進行讀寫操作等.

2.1. 1CommonJS

提到模組化,就必須提一嘴CommonJS,Node.js 就採用了部分CommonJS 語法,可以理解為CommonJS 是一種模組化的標準.在早期為了解決通過

script標籤引入js檔案程式碼產生的依賴順序易出錯,頂層作用域導致的變數污染等問題

在這裡可以梳理一下導出

module. exports 和exports 的差異

test2.js 如下:

let str = require('./test1');
console.log(str)

當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)

在終端執行

node test2.js 結果如下:

/*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' }
*/

可以進行一下總結:

在Node 執行一個檔案時,會給這個檔案內產生一個

exports#物件和一個module 物件,而這個module 物件又有一個屬性叫做exports ,exports 是對module.exports 的引用,它們指向同一塊位址,但是最終導出的是module.exports,第二次測試module.exports = str2 改變了位址,所以 str1 沒有導出.

另外注意,使用

exports 導出是導出一個物件

2.1.2 Es Module

#Javascript 也是在不斷的發展進步,這不,

Es6版本就加入了Es Module模組##導出:

export const str1 = '小林别闹1'
export const str2 = '小林别闹2'
export default {
    fn() {}，
    msg: "小林别闹"
}

導入:

import { st1,str2,obj } from './test.js'

注意

import

,直接node js 檔案執行會錯誤的,需要babel 編譯比較一下的話就是:

CommonJs 可以動態載入語句，程式碼發生在執行時期

Es Module 是靜態的，不可以動態載入語句，只能宣告在該檔案的最頂部，程式碼發生在編譯時

#2.1.3 第三方模組

在Node 中除了可以使用自己提供的核心模組，自訂模組，還可以使用

第三方模組

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。

上邊程式碼解釋如下：執行到第一行程式碼，輸出1,執行到第二行程式碼setTimeout 屬於巨集任務1，準備1000毫秒後加入任務佇列，然後執行函數run,輸出5,因為await 的存在，我們需要等待fn函數執行完畢，這裡是透過await 關鍵字將非同步函數變成同步的，執行fn# 時輸出3,又出現一個setTimeout 巨集任務2，準備時間20毫秒，回傳成功狀態的Promise,輸出6,for 迴圈需要150ms,這是巨集任務2，準備完畢，進入任務佇列，繼續向下，有一個setTimeout 巨集任務3，無需準備加入任務佇列，執行最後一行程式碼，輸出10,至此同步任務全部執行完畢，接下來是異步任務了，任務佇列是佇列的資料結構，遵循先進先出的原則，此時任務佇列中有巨集任務2和巨集任務3，先執行巨集任務2，輸出4,再執行巨集任務3，輸出7，promise本身是同步的，輸出8,回呼then 裡邊的程式碼是微任務，巨集任務3執行後，發現有微任務存在，清理一邊微任務，輸出9,整個流程經過1000毫秒後，巨集任務1加入任務佇列，輸出2

這裡直接看一位大哥的部落格可能更容易理解，寫不了那麼好，哭，連結放在下面了。

寫的不好，羞愧萬分，會努力學習的！ ！ ！

更多程式相關知識，請造訪：程式設計影片！ ！

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