node基础（一）

1.node是什么？

• node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境
• 使用事件驱动，非阻塞I/O的模式
• npm是node.js的包管理器，是全球最大的开源库生态系统

2.进程

• 进程是操作系统分配资源和调度任务的基本单位。
• 一个进程可以包括多个线程

3.node的特点

node.js服务器：单线程 非阻塞I/O

• 单线程的优点：
  1）节约内存
  2）节约上下文切换的时间
  3）锁的问题，并发资源的处理

• 单线程的缺点：在node.js中如果一个线程崩了，那么整个服务器就宕了。

• 多线程：并不是真正的在同一个时间点执行多个任务，而是通过非常快速的切换时间片来实现

4.浏览器的事件执行机制

浏览器事件循环

• 对象放在heap中，变量和同步执行任务放在stack中,WebAPIs当执行时间到达（返回数据的时候）放在队列中。
• 执行顺序：
  1）所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈。
  2）主线程之外，还存在一个任务队列。只要异步任务有了运行结果，就在任务队列之中放置一个事件。
  3）一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取任务队列,将队列中的事件放到执行栈中依次执行。
  4）主线程从任务队列中读取事件，这个过程是循环不断的。
  简单来说：就是主线程先执行同步代码，当执行完成后，再去读取任务队列。

console.log(1);
setTimeout(function(){
    console.log(2);
    setTimeout(function(){
        console.log(3);
    },1000)
},1000)
setTimeout(function(){
    console.log(4);
},1000)
console.log(5);
输出：1 5 2 4 3
setTimeout为WebAPIs，是异步的，先执行同步代码，按照顺序输出1,5。
当异步时间到了console.log(2);console.log(4)时间一样，按照顺序添加到队列中，当执行第一个setTimeout（    console.log(2);）时，又遇到setTimeout（ console.log(3);）将它添加到console.log(4)后面，所以最后输出1 5 2 4 3

console.log(1);
setTimeout(function(){
    console.log(2);
    setTimeout(function(){
        console.log(3);
    },1000)
},2000)
setTimeout(function(){
    console.log(4);
},1000)
console.log(5);
输出：1 5  4  2 3
注意：添加到队列的时间是按照异步谁先返回结果来来决定顺序的

5.node事件执行机制

同步异步取决于被调用者，阻塞非阻塞取决于调用者

同步与异步：关注的是消息通知机制

• 同步：发出调用后，没有得到结果之前，该调用不返回，一旦调用返回，就得到返回值了。 简而言之就是调用者主动等待这个调用的结果。
• 异步：调用者在发出调用后这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。换句话说当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果，而是调用发出后，被调用者通过状态、通知或回调函数处理这个调用。

阻塞与非阻塞：关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态.

• 阻塞调用：调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。。
• 非阻塞调用：在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

node的运行机制

node的运行流程

• 我们写的js代码会交给v8引擎进行处理
• 代码中可能会调用nodeApi,node会交给libuv库处理
• libuv通过阻塞i/o和多线程实现了异步io
• 通过事件驱动的方式,将结果放到事件队列中,最终交给我们的应用

node的event loop

node的event loop

• 在libuv内部有这样一个事件环机制。在node启动时会初始化事件环
• 每一个阶段都对应一个事件队列,当event loop执行到某个阶段时会将当前阶段对应的队列依次执行。当队列执行完毕或者执行的数量超过上线时,会转入下一个阶段。

poll阶段

image

• 在node中，微任务大概有 then nextTick，宏任务有 setTimeout setInterval setImmediate
• node中的执行顺序：先执行当前栈，再执行完微任务，然后检查timers，如图所示有timer的时候先执行完所有的timer，完成之后再去检查有没有微任务，有的话就执行微任务，没有的话就走下一阶断（I/O callbacks处理网络、流的错误），执行完这一阶段，再去查看有没有微任务，依次循环。

注意：node的执行顺序与浏览器并不一样

console.log(1);
setTimeout(function(){
    console.log(2)
    Promise.resolve().then(function(){
        console.log(3)
    });
})
setTimeout(function(){
    console.log(4);
});
在浏览器运行结果：1 2 3 4
浏览器执行顺序是这样的，先执行同步任务，然后检查微任务，如果有先执行微任务，如果没有那就拿出队列的一个任务放到执行栈去执行，之后再去检查微任务，当发现有微任务的时候，先执行微任务，之后再去执行队列的事件，依次循环。
在node运行结果：1 2 4 3
node执行的顺序：先执行同步任务，然后检查微任务，如果有先执行微任务，之后执行完所有的timers这个阶段，再去检查有没有微任务，有就执行微任务，没有就走下一阶断（I/O callbacks处理网络、流的错误），执行完，再看是否有微任务，这样依次循环

宏任务和微任务:

常见的宏任务:setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O
常见的微任务:process.nextTick, 原生Promise(有些promise将then方法放到了宏任务中),Object.observe(已废弃), MutationObserver

setTimeout&setImmediate

• setImmediate 在poll阶段完成时执行，即check阶段；
• setTimeout 在poll阶段为空闲时，且设定时间到达后执行；但其在timer阶段执行 其二者的调用顺序取决于当前event loop的上下文，如果他们在异步i/o callback之外调用（在i/o内调用因为下一阶段为check阶段），其执行先后顺序是不确定的,需要看loop的执行前的耗时情况。

let fs = require('fs');
fs.readFile('./1.log',function(){
    console.log(1);
    setTimeout(function(){
        console.log(2);
    })
    setImmediate(function(){
        console.log(3)
    })
})
输出：1 3 2
i/o操作阶段完成后 会走check阶段，所以setImmediate会优先于timeout

nextTick

在执行栈的尾部、任务队列之前触发回调函数。简单来说它指定的任务总是发生在所有异步任务之前