Node.js的应用场景

Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时环境，以其非阻塞 I/O 和事件驱动特性著称。它广泛应用于实时应用、微服务、工具开发等领域，适合高并发、低延迟的场景。以下是 Node.js 的典型应用场景及示例。

实时应用开发

Node.js 的非阻塞 I/O 模型非常适合实时应用，如聊天应用、在线协作工具或游戏服务器。通过 WebSocket 协议，可以实现双向实时通信。

// 使用 Socket.io 实现简单聊天室
const io = require('socket.io')(3000);

io.on('connection', (socket) => {
  console.log('用户连接');
  
  socket.on('chat message', (msg) => {
    io.emit('chat message', msg); // 广播消息给所有客户端
  });

  socket.on('disconnect', () => {
    console.log('用户断开连接');
  });
});

API 服务与微服务架构

Node.js 轻量高效，适合构建 RESTful API 或 GraphQL 服务。Express 或 Fastify 等框架能快速搭建后端服务。

// Express 实现 REST API
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/api/users', (req, res) => {
  res.json([{ id: 1, name: '张三' }, { id: 2, name: '李四' }]);
});

app.listen(3000, () => console.log('API 服务已启动'));

服务端渲染（SSR）

Next.js 或 Nuxt.js 等框架利用 Node.js 实现服务端渲染，提升首屏加载速度和 SEO 效果。

// Next.js 页面示例
export async function getServerSideProps() {
  const res = await fetch('https://api.example.com/data');
  const data = await res.json();
  return { props: { data } };
}

export default function Page({ data }) {
  return <div>{data.title}</div>;
}

命令行工具开发

Node.js 的 fs 模块和子进程能力适合开发构建工具或自动化脚本。例如 Webpack、Babel 等工具均基于 Node.js。

// 简单的文件处理工具
const fs = require('fs');

fs.readFile('input.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  fs.writeFile('output.txt', data.toUpperCase(), () => {
    console.log('文件处理完成');
  });
});

物联网（IoT）应用

Node.js 的低资源消耗适合物联网设备的数据处理。例如使用 MQTT 协议与传感器通信。

const mqtt = require('mqtt');
const client = mqtt.connect('mqtt://iot.eclipse.org');

client.on('connect', () => {
  client.subscribe('sensor/temperature');
});

client.on('message', (topic, message) => {
  console.log(`收到温度数据: ${message.toString()}°C`);
});

数据流处理

Node.js 的 Stream API 可高效处理大文件或实时数据流，如视频转码或日志分析。

const fs = require('fs');
const zlib = require('zlib');

fs.createReadStream('input.log')
  .pipe(zlib.createGzip())
  .pipe(fs.createWriteStream('output.log.gz'));

中间层服务（BFF）

作为前端与复杂后端之间的中间层，Node.js 可以聚合多个接口或转换数据格式。

// 聚合多个 API 数据
app.get('/api/dashboard', async (req, res) => {
  const [user, orders] = await Promise.all([
    fetchUser(req.userId),
    fetchOrders(req.userId)
  ]);
  res.json({ user, orders });
});

云函数与 Serverless

各大云平台支持 Node.js 运行时，适合事件驱动的无服务器函数。

// AWS Lambda 示例
exports.handler = async (event) => {
  const name = event.queryStringParameters?.name || '世界';
  return {
    statusCode: 200,
    body: `你好, ${name}!`
  };
};

代理服务器

利用 http-proxy 等模块可快速实现反向代理或请求转发。

const httpProxy = require('http-proxy');
const proxy = httpProxy.createProxyServer();

http.createServer((req, res) => {
  proxy.web(req, res, { target: 'http://backend:3000' });
}).listen(8080);

数据库操作

Node.js 支持主流数据库，如 MongoDB、MySQL 等，适合快速开发数据密集型应用。

// MongoDB 操作示例
const MongoClient = require('mongodb').MongoClient;

MongoClient.connect('mongodb://localhost:27017', (err, client) => {
  const db = client.db('test');
  db.collection('users').find().toArray((err, result) => {
    console.log(result);
    client.close();
  });
});