什么是node.js

我们先看一下官方对Node.js的定义：
Node.js是一个基于V8 JavaScript引擎的JavaScript运行时环境。
what？是不是看的一脸懵逼，什么是JavaScript运行环境？为什么JavaScript需要特别的运行环境呢？什么又是JavaScript引擎？什么是V8？
刚开始就来一发五连问。

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不要惊慌，先来把这些概念搞清楚，再去看Node到底是什么。

JavaScript无处不在

Stack Overflow的创立者之一的 Jeff Atwood 在2007年提出了著名的 Atwood定律：
Any application that can be written in JavaScript, will eventually be written in JavaScript.
任何可以使用JavaScript来实现的应用都最终都会使用JavaScript实现。

但是在发明之初，JavaScript的目的是用于在浏览器执行简单的脚本任务，对浏览器以及其中的DOM进行各种操作，所以JavaScript的应用场景非常受限。
但是随着Node的出现，Atwood定律已经越来越多的被证实是正确的。
为了可以理解Node.js到底是如何帮助我们做到这一点的，我们必须了解JavaScript是如何被运行的。

浏览器内核

JavaScript代码，在浏览器中是如何被执行的？
不同的浏览器有不同的内核组成：

• Gecko：早期被Netscape和Mozilla Firefox浏览器使用；
• Trident：微软开发，被IE4~IE11浏览器使用，但是Edge浏览器已经转向Blink；
• Webkit：苹果基于KHTML开发、开源的，用于Safari，Google Chrome之前也在使用；
• Blink：是Webkit的一个分支，Google开发，目前应用于Google Chrome、Edge、Opera等；

事实上，我们经常说的浏览器内核指的是浏览器的排版引擎。
排版引擎（layout engine），也称为浏览器引擎（browser engine）、页面渲染引擎（rendering engine）
或样版引擎。

渲染引擎工作的过程

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在这个执行过程中，HTML解析的时候遇到了JavaScript标签，应该怎么办呢？
会停止解析HTML，而去加载和执行JavaScript代码。

为什么不直接异步去加载执行JavaScript代码，而要在这里停止掉呢？
是因为JavaScript代码可以操作我们的DOM，所以浏览器希望将HTML解析的DOM和JavaScript操作之后的DOM放到一起来生成最终的DOM树，而不是频繁的去生成新的DOM树。

那么，JavaScript代码由谁来执行呢？
JavaScript引擎。

JavaScript引擎

为什么需要JavaScript引擎呢？

• 事实上我们编写的JavaScript无论你交给浏览器或者Node执行，最后都是需要被CPU执行的；
• 但是CPU只认识自己的指令集，实际上是机器语言，才能被CPU所执行；
• 所以我们需要JavaScript引擎帮助我们将JavaScript代码翻译成CPU指令来执行。

比较常见的JavaScript引擎有哪些呢？

• SpiderMonkey：第一款JavaScript引擎，由Brendan Eich开发（也就是JavaScript作者）；
• Chakra：微软开发，用于IT浏览器；
• JavaScriptCore：WebKit中的JavaScript引擎，Apple公司开发；
• V8：Google开发的强大JavaScript引擎，也帮助Chrome从众多浏览器中脱颖而出；

WebKit内核

这里我们先以WebKit为例，WebKit事实上由两部分组成的：

• WebCore：负责HTML解析、布局、渲染等等相关的工作
• JavaScriptCore：解析、执行JavaScript代码

来看一下下面这张图：

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在小程序中编写的JavaScript代码就是被JSCore执行的。

V8引擎

来看一下官方对V8引擎的定义：

• V8是用C ++编写的Google开源高性能JavaScript和WebAssembly引擎，它用于Chrome和Node.js等。
• 它实现ECMAScript和WebAssembly，并在Windows 7或更高版本，macOS 10.12+和使用x64，IA-32，
  ARM或MIPS处理器的Linux系统上运行。
• V8可以独立运行，也可以嵌入到任何C ++应用程序中。

V8引擎的原理

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• Parse模块会将JavaScript代码转换成AST（抽象语法树），这是因为解释器并不直接认识JavaScript代码
  如果函数没有被调用，那么是不会被转换成AST的
  Parse的V8官方文档：https://v8.dev/blog/scanner
  Ignition是一个解释器，会将AST转换成ByteCode（字节码）
  同时会收集TurboFan优化所需要的信息（比如函数参数的类型信息，有了类型才能进行真实的运算）；
  如果函数只调用一次，Ignition会执行解释执行ByteCode；
  gnition的V8官方文档：https://v8.dev/blog/ignition-interpreter
• TurboFan是一个编译器，可以将字节码编译为CPU可以直接执行的机器码；
  如果一个函数被多次调用，那么就会被标记为热点函数，那么就会经过TurboFan转换成优化的机器码，提高代码的执行性能；
  但是，机器码实际上也会被还原为ByteCode，这是因为如果后续执行函数的过程中，类型发生了变化（比如sum函数原来执行的是number类型，后
  TurboFan的V8官方文档：https://v8.dev/blog/turbofan-jit

回顾：Node.js是什么

回顾：官方对Node.js的定义:
Node.js是一个基于V8 JavaScript引擎的JavaScript运行时环境。
也就是说Node.js基于V8引擎来执行JavaScript的代码，但是不仅仅只有V8引擎。

• 前面我们知道V8可以嵌入到任何C ++应用程序中，无论是Chrome还是Node.js，事实上都是嵌入了V8引擎
  来执行JavaScript代码；
• 但是在Chrome浏览器中，还需要解析、渲染HTML、CSS等相关渲染引擎，另外还需要提供支持浏览器操作的API、浏览器自己的事件循环等；
• 另外，在Node.js中我们也需要进行一些额外的操作，比如文件系统读/写、网络IO、加密、压缩解压文件等
  操作

浏览器和Node.js架构区别

QQ截图20201014225718.png

给node程序传递参数

node index.js env=development coderwhy

获取：
process.argv

Node的输出

• console.log
• console.clear
  清空打印信息，也就是说前面有console.log的话会被清空
• console.trace
  向控制台输出一个堆栈跟踪。

常见的全局对象

• process
• console
• 定时器函数
  • setTimeout(callback, delay[, ...args])：callback在delay毫秒后执行一次；
  • setInterval(callback, delay[, ...args])：callback每delay毫秒重复执行一次；
  • setImmediate(callback[, ...args])：callbackI / O事件后的回调的“立即”执行；
  • process.nextTick(callback[, ...args])：添加到下一次tick队列中；

特殊的全局对象

这些全局对象可以在模块中任意使用，但是在命令行交互中是不可以使用的；包括：__dirname、__filename、exports、module、require()。

• __dirname：获取当前文件所在的路径：不包括后面的文件名
• __filename：获取当前文件所在的路径和文件名称：包括后面的文件名称

global对象

global是一个全局对象，process、console、setTimeout等都有被放到global中。

global和window的区别

• 在浏览器中，全局变量都是在window上的，比如有document、setInterval、setTimeout、alert、console等等
• 在Node中，我们也有一个global属性，并且看起来它里面有很多其他对象。
• 但是在浏览器中执行的JavaScript代码，如果我们在顶级范围内通过var定义的一个属性，默认会被添加到window
  对象上
• 但是在node中，我们通过var定义一个变量，它只是在当前模块中有一个变量，不会放到全局中