Nodejs模块分为核心模块文件模块和第三方模块核心模块是Nodejs内置的基础功能模块如fshttp等无需安装直接加载性能最优文件模块是开发者自定义的模块通过相对或绝对路径加载可以是单个文件或包含indexjs的目录第三方模块通过npm安装存放在node_modules中提供特定功能解决领域问题Nodejs采用CommonJS规范模块加载有特定顺序优先核心模块再查找node_modules模块有独立作用域通过moduleexports暴露接口支持ES模块与CommonJS共存能处理循环依赖提供多种调试技巧如查看模块路径删除缓存等
Nodejs的REPL环境是一个交互式解释器允许开发者快速测试代码片段调试和探索API它提供了即时反馈非常适合学习和实验REPL代表读取求值输出循环是Nodejs内置的交互式编程环境当在命令行输入node而不带任何参数时就会进入REPL模式这个环境会读取执行打印执行结果并循环等待下一次输入REPL环境中有几个特殊变量如保存上一个表达式的结果退出多行输入重置上下文进入编辑器模式等Nodejs允许通过repl模块创建自定义REPL环境并支持向环境注入自定义变量和函数REPL环境支持现代JavaScript特性包括asyncawait并提供了详细的错误堆栈信息在REPL中可以直接require已安装的npm模块虽然REPL适合快速测试但要注意性能考量REPL适合API探索算法验证数据转换等实际应用场景相比浏览器控制台和PythonREPLNodejsREPL有独特优势启动REPL时可以传递多种选项或在代码中配置REPL会自动检测多行输入或通过editor命令进入专门的编辑器模式使用REPL时需注意安全避免在生产服务器上开放接口REPL可以与调试器性能分析工具等配合使用不同Nodejs版本的REPL行为可能不同遇到输入卡住变量未定义等问题时有相应解决方案可以通过预加载常用模块禁用颜色限制历史记录大小等方式优化性能
Nodejs运行时环境中存在无需require即可直接使用的全局对象这些对象在不同模块间共享提供基础API功能global是最顶层的全局对象所有全局变量除module外都是其属性process对象提供与当前进程互动的接口包括环境变量操作进程控制标准输入输出和性能分析console对象提供格式化输出计时功能和堆栈跟踪定时器函数包括一次性周期性定时器和立即执行Buffer类处理二进制数据filename和dirname提供当前模块路径信息moduleexports和require是模块系统的核心URL类TextEncoderTextDecoder和performance等也是重要全局对象模块系统影响全局变量可见性每个模块有独立作用域可通过globalThis访问真正全局对象
Node.js版本管理工具如nvm和n帮助开发者高效切换不同Node版本解决多项目依赖兼容性问题nvm支持macOSLinux和Windows通过脚本安装可并行管理多个版本快速切换并隔离环境n仅支持macOSLinux通过npm安装设计更轻量两者在跨平台支持安装方式和版本隔离上有明显差异文章详细讲解了两者的安装方法常用命令及实际应用场景如项目版本同步和CI配置同时提供了镜像加速全局模块管理和版本别名等实用技巧最后介绍了自定义安装路径和自动加载等高级用法
Nodejs和浏览器的JavaScript虽然基于相同的ECMAScript标准但在运行环境API支持模块系统等方面存在显著差异Nodejs运行在服务器端提供操作系统级别的API如文件系统访问而浏览器JavaScript运行在客户端沙箱环境受限于安全策略两者全局对象不同Nodejs使用global和process浏览器使用window和document模块系统方面Nodejs采用CommonJS浏览器支持ES模块网络API也不同Nodejs提供http模块浏览器提供fetch和XMLHttpRequest事件循环机制有所差异Nodejs分六个阶段浏览器更简单主要处理宏任务和微任务调试工具各具特色Nodejs使用inspect参数浏览器使用开发者工具性能特性上Nodejs适合高并发IO浏览器受限于用户设备安全限制方面Nodejs可访问本地资源浏览器遵循同源策略包管理生态也不同Nodejs使用npm浏览器通过script标签或CDN异步编程都支持asyncawait但传统风格不同Nodejs倾向回调浏览器倾向Promise内存管理也有区别Nodejs可手动触发垃圾回收浏览器完全自动
Nodejs基于ChromeV8引擎的JavaScript运行时环境以非阻塞IO和事件驱动特性著称适用于高并发低延迟场景典型应用包括实时应用如聊天室通过WebSocket实现双向通信API服务与微服务架构使用Express快速搭建后端服务服务端渲染提升首屏加载速度命令行工具开发处理文件或自动化脚本物联网应用连接传感器处理数据流高效处理大文件中间层服务聚合接口转换数据格式云函数支持事件驱动无服务器函数代理服务器实现请求转发数据库操作支持主流数据库如MongoDBMySQL等适合快速开发数据密集型应用
CommonJS模块系统是Nodejs中组织管理代码的核心机制通过require和moduleexports实现模块导入导出解决了早期JavaScript缺乏原生模块化支持的问题每个文件被视为独立模块模块内部变量函数类默认私有需显式导出才能被访问模块系统特点包括同步加载缓存机制清晰依赖简单语法导出方式有moduleexports和exports快捷方式导入使用require函数遵循特定查找规则包括核心模块文件模块目录模块和node_modules模块具有缓存机制可处理循环依赖每个模块有独立作用域不污染全局虽然主要是同步加载也可实现动态加载与ES模块存在差异如加载方式和语法实际应用包括配置文件管理中间件模式等支持单例工厂等多种模块组织模式并涉及模块版本管理和测试技巧
Nodejs采用单线程模型处理JavaScript代码执行简化了并发模型但也带来性能瓶颈 事件循环是实现非阻塞IO的关键通过libuv库委托IO操作给系统内核 任务分为微任务和宏任务微任务优先级更高 CPU密集型任务会阻塞事件循环应使用工作线程处理 提供了性能监控接口检测事件循环延迟 Web服务器中CPU密集型路由应使用工作线程IO密集型可直接处理 高级模式可利用事件循环特性实现流量控制如限流器类
Nodejs的非阻塞IO模型是其核心特性能够高效处理大量并发请求与传统阻塞IO不同它不会等待IO操作完成而是继续执行后续代码通过回调函数处理结果事件循环机制是实现这一特性的关键包含多个阶段如定时器IO回调轮询等虽然提高了性能但可能导致回调地狱可通过Promise和asyncawait解决非阻塞IO适用于HTTP服务器数据库操作等场景但不适合CPU密集型任务需要注意错误处理和内存使用流处理是高级应用适合大文件工作线程可处理CPU任务调试异步代码可用asynchooks模块最佳实践包括避免阻塞事件循环合理使用Promise错误处理流处理和并发控制
事件驱动架构EDA是一种以事件为核心的软件设计模式系统组件通过产生和消费事件进行通信Nodejs天生适合实现EDA其核心模块events提供EventEmitter类作为基础事件循环机制包含定时器待定回调轮询检查等阶段EventEmitter类提供丰富方法管理事件监听器常见设计模式包括简单事件处理事件聚合器事件总线发布订阅模式在Web应用中可解耦组件如用户注册流程需特别注意错误处理避免内存泄漏控制监听器数量微服务环境中实现松耦合可与事件溯源CQRS模式结合测试时需考虑异步特性
