细谈Node.js----我的笔记

学习心得如何利用Javascript做为服务端脚本，通过Nodejs框架web开发。Nodejs框架是基于V8的引擎，是目前速度最快的 Javascript引擎。chrome浏览器就基于V8，同时打开20-30个网页都很流畅。Nodejs标准的web开发框架Express，可以帮助我们迅速建立web站点，比起PHP的开发效率更高，而且学习曲线更低。非常适合小型网站，个性化网站，我们自己的新奇网站！

用Nodejs建站的经验也是初手，和所有人一样，我也从Web开发开始，然后到包管理，再到应用系统的开发，最后开源自己的Nodejs项目。一路走来，Nodejs已经成为我做Web项目的标配。我非常愿意把原Java、PHP的 Web系统向Nodejs迁移，因为1个人可以很容易的完成10个人的活了。

Nodejs 指路

Nodejs的介绍
15个Nodejs应用场景
Nodejs学习路线图

　1. Nodejs的介绍

　　Node.js的是建立在Chrome的JavaScript的运行时，可方便地构建快速，可扩展的网络应用程序的平台。Node.js使用事件驱动，非阻塞I/O模型，轻量、高效，可以完美地处理时时数据，运行在不同的设备上。

　　. 谁在用Nodejs?

　　从Nodejs官方网站的企业登记页(https://github.com/joyent/node/wiki/Projects,-Applications,-and-Companies-Using-Node)，包括我们熟知的公司有LinkedIn, Yahoo, Paypal, eBay, Walmart，Groupon 还有很多的中小型公司，国内的公司如雪球、淘宝、网易、百度等也都有很多项目运行在Node.js之上。

　　这些公司不仅是尝试在用，而且都在向Nodejs迁移。

　　那么接下来，大家肯定都会问为什么要是用Nodejs呢？

　　. 为什么要用Nodejs?

　　从我使用体会来说，Node有4大优势：

1. Nodejs基于Javascript语言，不用再单独新学一门陌生的语言，从而减低了学习的门槛。同时，Javascript语言在Web前端开发中至关重要，特别HTML5的应用必须要使用，所以前后台统一语言，不仅可以实现程序员的全栈开发，还可以统一公共类库，代码标准化。单凭这一点，Nodejs就已经赢得市场的青睐了。
2. Nodejs并没有重新开发运行时环境，而是选择了目前最快的浏览器内核V8做为执行引擎，保证了Nodejs的性能和稳定性。
3. Nodejs的开发非常高效，而且代码简单，得意于Nodejs的单线程机制。而Nodejs的另一个特点异步编程，让Nodejs处理IO密集型应用有了明显的优势。个人感觉，用Nodejs比Java做Web开发要高效10倍，比PHP的代码还要简单。
4. Nodejs的社区在壮大，不仅包的数量在快速增加，而且包的质量也要明显好于其他语言的。很多明星级的包，都是简单而灵巧的，为了开发者的使用习惯而设计。我最常用到的工具包，如socket.io, moment.js, underscore.js, async.js, express.js, bower.js, grunt.js, forever.js…，确实在改变我以前的编程习惯。

　　当然，除了我使用Nodejs的理由，很多公司也都有自己的使用理由。

　　ebay选择Nodejs的理由，可以归纳为以下4点：

动态语言：开发效率非常高，并有能力构建复杂系统，如ql.io。
性能和I/O负载：Nodejs非常好的解决了IO密集的问题，通过异步IO来实现。
连接的内存开销：每个Node.js进程可以支持超过12万活跃的连接，每个连接消耗大约2K的内存。
操作性：实现了Nodejs对于内存堆栈的监控系统。

　　. Nodejs不适合的领域

　　每一种语言或平台都有不擅长领域，对于Nodejs来说最不擅长的领域在于CPU和内存的编程操作。

1. 计算密集型应用，让Javascript和C去拼计算性能，估计是不可能赢的。
2. 内存控制，让Javascript和Java比较复杂数据类型定义，也是很困难的。因为Javascript的面向对象是基于JSON的，而Java是直接使用内存结构。所以，通过JSON序列化和反序列的过程控制内存，Javascript就已经输了。
3. 大内存的应用，由于V8引擎有内存设计的限制，32位环境中最大堆是1G，64位环境中最大堆也不到2G，如果要一次读入10G数据，对于Nodejs来说也无法实现。
4. 静态服务器，虽然Nodejs的优势在IO密集集应用，但是和Nginx的处理静态资源还是有很大的差距。
5. 不需要异步的应用：比如系统管理，自行化脚本等，还是Python更顺手，Nodejs的异步调用可能会给编程带来一些麻烦。

　2. 15个Nodejs应用场景

　　我们已经对Nodejs有了初步的了解，接下来看看Nodejs的应用场景。

　　2.1 Web开发：Express + EJS + Mongoose/MySQL

　　express 是轻量灵活的Nodejs Web应用框架，它可以快速地搭建网站。Express框架建立在Nodejs内置的Http模块上，并对Http模块再包装，从而实际Web请求处理的功能。

　　ejs是一个嵌入的Javascript模板引擎，通过编译生成HTML的代码。

　　mongoose 是MongoDB的对象模型工具，通过Mongoose框架，可以进行访问MongoDB的操作。

　　mysql 是连接MySQL数据库的通信API，可以进行访问MySQL的操作。

　　通常用Nodejs做Web开发，需要3个框架配合使用，就像Java中的SSH。

　　2.2 REST开发：Restify

　　restify 是一个基于Nodejs的REST应用框架，支持服务器端和客户端。restify比起express更专注于REST服务，去掉了express中的template, render等功能，同时强化了REST协议使用，版本化支持，HTTP的异常处理。

　　2.3 Web聊天室(IM)：Express + Socket.io

　　socket.io一个是基于Nodejs架构体系的，支持websocket的协议用于时时通信的一个软件包。socket.io 给跨浏览器构建实时应用提供了完整的封装，socket.io完全由javascript实现。

　　2.4 Web爬虫：Cheerio/Request

　　cheerio 是一个为服务器特别定制的，快速、灵活、封装jQuery核心功能工具包。Cheerio包括了 jQuery核心的子集，从jQuery库中去除了所有DOM不一致性和浏览器不兼容的部分，揭示了它真正优雅的API。Cheerio工作在一个非常简单，一致的DOM模型之上，解析、操作、渲染都变得难以置信的高效。基础的端到端的基准测试显示Cheerio大约比JSDOM快八倍(8x)。 Cheerio封装了@FB55兼容的htmlparser，几乎能够解析任何的 HTML 和 XML document。

　　2.5 Web博客：Hexo

　　Hexo 是一个简单地、轻量地、基于Node的一个静态博客框架。通过Hexo我们可以快速创建自己的博客，仅需要几条命令就可以完成。

　　发布时，Hexo可以部署在自己的Node服务器上面，也可以部署github上面。对于个人用户来说，部署在github上好处颇多，不仅可以省去服务器的成本，还可以减少各种系统运维的麻烦事(系统管理、备份、网络)。所以，基于github的个人站点，正在开始流行起来….

　　2.6 Web论坛: nodeclub

　　Node Club 是用 Node.js 和 MongoDB 开发的新型社区软件，界面优雅，功能丰富，小巧迅速，已在Node.js 中文技术社区 CNode 得到应用，但你完全可以用它搭建自己的社区。

　　2.7 Web幻灯片：Cleaver

　　Cleaver 可以生成基于Markdown的演示文稿。如果你已经有了一个Markdown的文档，30秒就可以制作成幻灯片。Cleaver是为Hacker准备的工具。

　　2.8 前端包管理平台: bower.js

　　Bower 是 twitter 推出的一款包管理工具，基于nodejs的模块化思想，把功能分散到各个模块中，让模块和模块之间存在联系，通过 Bower 来管理模块间的这种联系。

　　2.9 OAuth认证：Passport

　　Passport项目是一个基于Nodejs的认证中间件。Passport目的只是为了“登陆认证”，因此，代码干净，易维护，可以方便地集成到其他的应用中。Web应用一般有2种登陆认证的形式：用户名和密码认证登陆,OAuth认证登陆。Passport可以根据应用程序的特点，配置不同的认证机制。本文将介绍，用户名和密码的认证登陆。

　　2.10 定时任务工具: later

　　Later 是一个基于Nodejs的工具库，用最简单的方式执行定时任务。Later可以运行在Node和浏览器中。

　　2.11 浏览器环境工具: browserify

　　Browserify 的出现可以让Nodejs模块跑在浏览器中，用require()的语法格式来组织前端的代码，加载npm的模块。在浏览器中，调用browserify编译后的代码，同样写在<script>标签中。

　　用 Browserify 的操作，分为3个步骤。1. 写node程序或者模块, 2. 用Browserify 预编译成 bundle.js, 3. 在HTML页面中加载bundle.js。

　　2.12 命令行编程工具：Commander

　　commander 是一个轻巧的nodejs模块，提供了用户命令行输入和参数解析强大功能。commander源自一个同名的Ruby项目。commander的特性：自记录代码,自动生成帮助,合并短参数（“ABC”==“-A-B-C”）,默认选项,强制选项,命令解析,提示符。

　　2.13 Web控制台工具: tty.js

　　tty.js 是一个支持在浏览器中运行的命令行窗口，基于node.js平台，依赖socket.io库，通过websocket与Linux系统通信。特性：支持多 tab窗口模型; 支持vim,mc,irssi,vifm语法; 支持xterm鼠标事件; 支持265色显示; 支持session。

　　2.14 客户端应用工具: node-webwit

　　Node-Webkit 是NodeJS与WebKit技术的融合，提供一个跨Windows、Linux平台的客户端应用开发的底层框架，利用流行的Web技术（Node.JS，JavaScript，HTML5）来编写应用程序的平台。应用程序开发人员可以轻松的利用Web技术来实现各种应用程序。Node- Webkit性能和特色已经让它成为当今世界领先的Web技术应用程序平台。

　　2.15 操作系统: node-os

　　NodeOS 是采用NodeJS开发的一款友好的操作系统，该操作系统是完全建立在Linux内核之上的，并且采用shell和NPM进行包管理，采用NodeJS不仅可以很好地进行包管理，还可以很好的管理脚本、接口等。目前，Docker和Vagrant都是采用NodeOS的首个版本进行构建的。

　3. Nodejs学习心得笔记

　　我们看到Nodejs已经被广发地应用在各种的场景了，针对Nodejs的应用场景，我们应该如何学习Nodejs呢？

　　以下内容是我整理的文档和教程，每个软件包对应一篇文章，大家可以根据自己的需要进行阅读，完整的文章列表，可以查看：从零开始nodejs系列文章。

项目管理：npm,grunt, bower, yeoman
Web开发：express,ejs,hexo, socket.io, restify, cleaver, stylus, browserify,cheerio
工具包：underscore,moment,connet,later,log4js,passport,passport(oAuth),domain,require,reap,
commander,retry
数据库：mysql,mongoose,redis
异步：async,wind
部署：forever,pm2
测试：jasmine,karma
跨平台：rio,tty
内核：cluster,http,request

算法：ape-algorithm(快速排序),ape-algorithm(桶排序)
建站比较
Node.js非常适用于Web开发，但是现在无论是一个网站，还是Web App都已经成为包括很多不同部分，如前端、数据库、业务模块、功能模块等等的大型项目，使用Node.js从零开始进行Web开发，也许大中型团队能够胜任，但对于个人和小型团队来说是不现实的。这时候框架就成为Web开发利器，对于个人开发来说几乎是必不可少。那么如何选择Node.js Web开发框架呢？

首先，我们必须要弄清楚的是，我们需要的是——

程序 or 框架？

程序是已经成型的应用，你需要的是为它搭建环境、添加配置，然后就可以运行起来；框架则是应用的骨架，你需要为它添加数据模型、业务逻辑，它才能成为应用，开始提供服务。

事实上，对于Web开发来说，程序和框架的区别正越来越模糊，比如几乎妇孺皆知的Wordpress，它是一个博客程序，但它丰富的插件以及高度的自定义能够支持很大程度上的二次开发，在这点上它比起一些PHP框架也并不逊色。我个人认为，如果重心在于提供服务而不是掌握技术，有WordPress 这样的程序是没有必要使用框架的。

可惜的是，由于Nodejs还很年轻，目前还没有WordPress这样的程序，因此目前在Node.js开发里，如果想做出自己想要的作品，框架是必然的选择。如果是某些特定类型的应用，可以尝试一些开源的程序，比如要用Nodejs做博客，有Hexo、Ghost等。

Node.js Web框架有哪些？

Node.js里的Web框架分为API框架和Web应用框架。前者能够开发出RESTful的API，后者也能开发出RESTful API，但还包括模板、渲染等为前端所准备的功能。

API框架的使用场景是为跨平台应用提供统一的数据模型，而渲染由前端/客户端自行解决。目前比较知名的API框架有
- restify（文档、Github、NPM）
- ActionHero.js（官网、Github、NPM）
- LoopBack（官网、Github、NPM）
- Frisby（官网、Github、NPM）
- Fortune.js（官网、Github、NPM）
Web应用框架顾名思义，就是为了打造Web应用所开发的框架。这里有两种风格的Web应用框架。

一个是Sinatra风格，另一个是Rails风格。Sinatra和Rails都是Ruby语言的Web框架，后者的影响力更大也更为知名。这里简单的解释一下两种风格是什么意思。

Sinatra风格是指高度可配置，注重开发的自由度。代表性的Nodejs Web框架有：
- Express（官网、Github、NPM）TJ大神开发，Node.js官方推荐
- hapi（官网、Github、NPM）
- koa.js（官网、Github、NPM）
- flaliron（官网、Github、NPM）
- total.js（官网、Github、NPM）
- locomotive（官网、Github、NPM）
Rails风格则是指不重复自己和约定优于配置，以及严格遵循MVC结构开发。代表性的框架有：
- Sails.js（官网、Github、NPM）
- geddy（官网、Github、NPM）
- CompoundJS（官网、Github、NPM）原railswayjs
这两种风格无所谓谁优谁劣，全凭使用者的偏好。

而在这两种Web框架之外，还有更大型的框架，即全栈框架，其中的代表是MEAN。

MEAN？

MEAN指MongoDB+Express+Angular.js+Node.js，这一组合包括运行环境、数据库、Web框架和前端引擎。被称为全栈框架（Full-stack framework）。这其中除了Node.js之外，每一个都是可替换的，目标是创建从前端到后端，全部使用javascript的Web应用。

由于这一框架的完善性，有人将其称为LAMP的接班人。LAMP即PHP的典型运行环境，Linux+Apache+MySql+PHP，被大量的用于各种虚拟主机上。

MEAN看似庞大，但事实上要构建完整的现代化Web应用，特别是SPA（单页面应用），这几个组件都是难以缺少的，并且，其中每一项几乎都是目前情况下的最佳选择，因此用于学习和重头开始打造新的Web应用是非常合适的。但由于实际业务的独特性，很可能要替换其中的组件，比如用Mysql来替换 MongoDB，因此，学习其中的原理和架构，打造自己的类MEAN框架也是一种选择。

作为个人和小团队来说，全栈框架MEAN基本上足够了，但目前大多数全栈框架还包含一项特性，那就是实时，拥有实时功能的框架我们又称为实时框架。

实时框架好吗？

实时框架（Real-time framework）指包含了webSocket的双向通信功能，能够在服务器和客户端做到实时通信的框架。

服务端和客户端自由通信的需求一直都在，但由于HTTP协议本身的局限性，因此催生了Comet等变通的方法，但即使这样也离实时相距甚远。而当 Node.js兴起后，另一个HTML5技术webSocket也渐渐成熟，人们突然发现，实时通信一下子变得触手可及，于是webSocket技术在 Node.js中得到大量的应用，其中最为知名的模块就是socket.io，而各种全栈框架也纷纷加入实时特性来应对更广阔的开发需求。

目前有代表性的实时框架有：
- Meteor（官网、Github、NPM）
- MEAN.io（官网、Github、NPM）
- Derby（官网、Github、NPM）
- SocketStream（官网、Github、NPM）
不过说实话，目前能看到的实时通信的应用场景其实不多，其中大多集中于聊天室、to-do、实时图表、在线游戏等领域。其他领域使用实时特性不但没必要，而且是对服务器资源的浪费。因此目前是否要采用实时框架，要看具体的项目而定。

以上基本就是Node.js Web框架的现状了，相信看到这里，对于选择何种框架读者已经心里有数了吧。最后再介绍一个容易搞混的概念，和解释一下我的选择。

YEOMAN？

第一次见到这个词，我还以为它和MEAN有什么联系。事实上，它们是截然不同的两个东西。YEOMAN由YO（脚手架）、grunt（构建工具）、bower（包管理器），它代表的是一种工作流，与框架开发的思维方式完全不同。具体的介绍可见这里。

YEOMAN能够和框架达到类似的目的，都是为构建一个Web应用做好准备，但是要不要采用YEOMAN，则是见仁见智。我个人的看法是，学习 YEOMAN本身就需要不少时间，并且有一定的学习门槛。至少在目前，使用框架开发还是相对经济的，而如果以后YEOMAN这种模式推广开来，再来学习也不迟，更何况有一定的Node.js项目经验之后再来学习YEOMAN要轻松很多。

事实上，我还是很认可YEOMAN这种Generator+package Manager的模式的，这是因为Node.js本身崇尚微模块的概念，即无论是多么小的功能，都将它们模块化，甚至大的模块也要拆分成小的模块，然后通过搭积木的方式来构建应用。这样能够彻底的解耦，对于不容易调试的 Javascript来说，也有助于定位和修复应用中的问题。Generator就是这种理念催生下的产物，通过选择不同的配置和选项，将积木搭起来。不过对于这种模式目前大家也还处于实验当中，不急于进行实际应用。

为什么我选择了Hackathon Starter？

在我的个人项目中，使用的是Hackathon Starter，一个Node.js Web应用脚手架。

我使用它的原因是，要求高度可配置，同时又讨厌写一些配置的代码，因此它对于我来说是很好的选择。一些全栈框架对我来说，封装过多，将原生的 Node.js/Express API隐藏掉了，要使用还需要一定的学习成本。而Express这样的框架又太过简洁，在实际的项目中使用还需要大量的插件和配置，而这些在 Hackathon Starter中都已经帮我们做好了，同时还有一些示例代码以供学习，对于新人来说非常友好，可以避免过多的挫折感。