Nodejs學習筆記入門篇_node.js

分享第一篇，關於 NodeJS —— Javascript 的常用知識以及如何從 Javascript 開發者過渡到 NodeJS 開發者（不會介紹特定的框架）。在讀本文之前，希望你對 javascript 有一些初步的認知。

Javascript 是一門原型模型的解釋型語言。解釋型將在後面的 NodeJS 裡面討論，原型鍊是 ES6 之前的 Javascript 的物件導向的實作方式之一，在 ES6 中支援的 class 增加了一種新的實作方式。在 Javascript 裡面所有東西都是對象，包括 「類別」。接觸過 ruby​​/python 的元程式設計的可能會覺得這個很熟悉，Javascript 也很容易是實作出動態的生成類別的方法。

1. 基於原型鏈實現的簡單的「類別」

var Person = function(name){
 this.name = name;
};

Person.staticSay = function(name){
 console.log('Hello ' + name);
};

Person.prototype.sayHi = function(){
 Person.staticSay(this.name);
}

提一些常見的規範，例如Javascript 中所有的方法都是駝峰命名，優先使用單引號，兩個空格等等，更多的規範可以參考https://github.com/airbnb/ javascript。

程式碼中的staticSay為靜態方法，即只能透過 Person.staticSay來呼叫。 當上面的Person 產生實例的時候，例如var vincent = new Person('vincent');的時候，vincent會自動繼承Person.prototype 的所有方法（程式碼中的this 指稱的是當前上下文，即上文中的vincent）。

同時也可以動態的為物件 vincent 新增方法，例如以下程式碼：

var vincent = new Person('vincent')
vincent.tellName = function(){
 console.log('Hi, i\'m am' + this.name)
};

然後當你需要模擬繼承的時候，就需要在 prototype 上下功夫。例如下面使用 Worker.prototype = new Person() 來實現，new Person() 傳回的實例物件帶著的所有方法、屬性都被賦給了 prototype，變相模擬了繼承。這種方式最終一層層的往上找 prototype 裡面的內容（因為每個實例具有的方法都在 prototype 裡面，往上直到 Object）。當然也可以透過遍歷來進行對 prototype 賦值來模擬繼承。

2. 上下文切換

上下文最直觀的表現就是程式碼區塊中的 this，通常在物件導向的程式設計中用到，來指涉目前「類別」產生的對應實例，與其他語言的 self一致。

繼續用上文的例子，上文中已經實作了一個 Person.prototype.sayHi方法，現在我有一個新的對象，程式碼如下：

var Cat = function(name){
 this.name = name;
}

var c = new Cat('tomcat');

如果某天突然異想天開希望這隻貓像人一樣介紹他自己怎麼辦，他自己沒有 sayHi 這個方法。但是可以透過 console.log(Person.prototype.sayHi)是可以拿到人類的 sayHi 方法的，怎麼讓貓也可以使用呢？

Javascript 有兩個方法，call 和 apply，他們的差別就是參數不同（自行Google），作用是用來切換上下文。簡單說就是可以把 Person.prototype.sayHi這個函數中的 this 變成其他物件。使用方式： Person.prototype.sayHi.call(c)。

這個實用嘛？例如下列場景：

var doSomething = function(){
 var persons = arguments;
};

上面的函數中，透過關鍵字 arguments取得所有的參數來支援不定數量的參數。現在我們希望對 persons用一些原屬於 Array 類型的方法，如何實現呢？這裡就可以用上下文切換來實現：

var doSomething = function(){
 var persons = arguments;
 // 使用 Array 的 slice 方法，将 arguments 对象转变为 Array 实例
 var persons_arr = Array.prototype.slice.call(arguments);
};

3. 閉包

先來段常見的程式碼

for (var i = 0; i < 3; i ++){
 setTimeout(function(){
  console.log(i);
 }, i)
}

這個會輸出什麼結果呢？依序輸出 0 1 2 ？實際情況是，當 setTimeout第一次執行回呼的時候，for 迴圈已經結束了，也就是說此時的 i 已經是 3 了，導致最終的輸出結果是 3 3 3。

當你需要保護某一個變量，使得他不被外圍的程式碼所影響的時候，你可能就需要考慮下閉包 —— 一個封閉的作用域的程式碼區塊。

for (var i = 0; i < 3; i ++){
 +function(i){
  setTimeout(function(){
   console.log(i);
  }, i)
 }(i)
}

咦， 是乾嘛的，有沒有其他方式實現，請自行谷歌。閉包內的 i 的作用域是一個封閉的作用域，所以最後 閉包內的 i 一直沒有被外面的執行改變，所以可以成功的輸出 0 1 2。

簡單的介紹了javascript 部分特性，關鍵字原型鏈、call 和apply、arguments 關鍵字，更多的建議可以看看例如權威指南這樣的書，或者快速了解下基本的類型以及每個類型有的方法。有一些比較神奇的程式碼，例如取得目前的程式碼的字串，然後進行處理得到自己想要的內容，使用 getter 和 setter 在使用者對物件屬性取得或賦值的時候做一些特殊的操作等等。

4. NodeJS 與 Javascript 的開發差異

這塊主要介紹 require 載入的基礎知識，先介紹一些程式碼:

// a.js
module.exports = {
 name: "a",
 doSomething: function(){
  return "something";
 }
}

// b.js
var a = require('./a')
global.a_name = a.name;

// c.js
require('./b');
console.log(a_name) // 执行后打印 a 

當我們執行 node c.js的時候發生了什麼事？

require是 nodes 關鍵字，雖然 NodeJS 是以非同步著稱，但是他的 require都是阻塞的。否則就會出現還沒有載入其他模組，已經開始執行下面的程式碼的情況。

require.resolve()方法是用來找出你所引用的檔案的實際路徑，找出後Nodejs 會在require.cache裡面尋找是否有緩存，沒有的話則會讀取檔案然後解析，所以通常情況下，一個js 檔案裡面的執行的程式碼只會在第一次被require 的時候被執行。 （tip. require.cache 如果有需要的話是可以手動刪除一些東西的，然後可以某種程度上可以執行多次）

當 b.js 開始執行的時候，他需要先載入 a.js，module.exports告訴 Nodejs 這個檔案對外暴露寫什麼，例如 a.js 暴露的是一個對象，包含 name 屬性和 doSomething 方法。然後 b.js 中的 a 變數其實就是這個物件。

執行完獲取 a.js 後，繼續回到 b.js ，global.a_name 相當於聲明了一個全域變量，這個和前端中的 window.a_name = a.name 效果類似。

最終過程完成，c.js 執行輸出值。

5. 非同步的底層原理

NodeJS 很容易給人一種使用上的錯覺，就是寫了很久都可能不知道底層的異步是怎麼實現的。 （以下的理解主要來自於對 python3.4 中的 asyncio 的理解，如有錯誤歡迎指出）。

NodeJS 底層的 libev 分別在 Window 下使用 IOCP 和 *nix 下使用基於 AIO 的 libeio 來實現非同步。透過系統層面的技術，最後達到一個目的，就是應用程式發起一個非同步請求，最終在系統執行完後，系統通知應用程式處理完成。在這個過程中，應用程式可以將先前的處理掛起/推入線程池中等待執行，而應用程式在此期間可以執行其他任務。

整個的運作是透過系統層面的事件循環來進行運作。例如 Python 提供了類似於 run_until 以及 run_forever 的這樣的方法，保證在非同步執行之前程式不會結束運行。將整個異步想像成一個一直在運作的車間，車間裡面的機器負責查看包裹並蓋章這樣的操作，工人拿到了一個包裹，然後貼上相應的標籤後放進去，等車間處理完後再交還給工人，工人根據包裹上他之前貼上的標籤和被車間貼上的標籤，進行下一步的處理。工人無需等待包裹檢查完畢才能進行下一個，他只需要接受簡單處理，然後放入車間進行檢查。然後等某個時間車間回來給他某個包裹，他再去進行下一步的操作。

目前主要還是只介紹了一些語言層面的知識，但是只有這些距離開發一個完整的 web 還有一些距離，將在後面繼續介紹。包括 Redis，Nginx，測試驅動等等。

以上所述就是本文的全部內容了，希望大家能夠喜歡。