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node.js

12a2024/10/7大约 8 分钟node.jsnode.js前端后端JavaScript

node.js

  • node.js是一个基于Chrome引擎的JavaScript运行环境，用于在本地运行JavaScript代码

1. 安装

1.1 安装node管理工具nvm

Linux安装

请查看官方下载页面，已提供对应的命令行安装方法，包含docker、nvm等方式

  • 由于node更新速度快，使用与开发不同版本的node可能导致项目有不兼容问题，因此，node版本可能需要频繁切换，但官方的更新工具很难成功完成一次更新，因此需要使用nvm，一个社区版的允许快速切换node版本和快速安装node的工具
    • nvm通过软链接将当前使用的node链接到配置了环境变量的node文件夹
  • 从nvm项目地址找到安装包或安装脚本，执行安装
    • 如果之前安装了node，需要先删除node再安装，windows可以在控制面板卸载，卸载完成要保证命令行无法找到npm
  • 安装node并使用安装好的node：
# 在安装目录下找到setting.txt文件，编辑内容切换安装node的镜像源
# 阿里云(淘宝)
node_mirror: https://npmmirror.com/mirrors/node/
npm_mirror: https://npmmirror.com/mirrors/npm/
# 腾讯云
node_mirror: http://mirrors.cloud.tencent.com/npm/
npm_mirror: http://mirrors.cloud.tencent.com/nodejs-release/

# 安装最新版node
nvm install node
# 安装特定版本node，比如：18.17.1
nvm install 18.17.1

# 列出已下载的所有node版本
nvm ls
# 列出所有可安装版本
nvm ls available

# 使用特定版本
nvm use 18.17.1

# 删除特定版本node
nvm uninstall 18.17.1

关于node版本更新

如果希望更新nodejs版本，最简单的方法是使用nvm安装一个新的nodejs，然后切换到最新版本 由于切换完成后全局包需要重新安装，可以在原nodejs环境获取所有全局包然后在新环境重新下载

# 获取全局包列表
npm list -g --depth=0 --json > global-modules.json
对global-modules.json的处理

获取到的json如下：

{
  "resolved": "file:nvm/v22.9.0",
  "dependencies": {
    "corepack": {
      "version": "0.29.3",
      "overridden": false
    },
    "npm": {
      "version": "10.8.3",
      "overridden": false
    },
    "nrm": {
      "version": "1.3.0",
      "overridden": false
    },
    "pnpm": {
      "version": "9.12.0",
      "overridden": false
    },
    "yarn": {
      "version": "1.22.22",
      "overridden": false
    }
  }
}

可以通过node脚本读取json文件并执行安装操作

const fs = require('fs');

// 读取 JSON 文件
const data = JSON.parse(fs.readFileSync('global-modules.json', 'utf8'));

// 提取模块名
const modules = Object.keys(data.dependencies).map(dep => `${dep}@${data.dependencies[dep].version}`);

// 安装模块
const { execSync } = require('child_process');
execSync(`npm install -g ${modules.join(' ')}`, { stdio: 'inherit' });

1.2 配置node

  • 切换npm镜像
# 设置为淘宝镜像
npm config set registry https://registry.npmmirror.com
  • 安装npm镜像管理工具nrm(可选)
npm install -g nrm

# 查看可选源
nrm ls

# 使用对应源仓库
nrm use <registry>

# 添加自定义源仓库
nrm add <registry> <url>

# 删除对应源仓库
nrm del <registry>

# 测试速度
nrm test <registry>

# 查看当前使用源和url
nrm current
  • 新建下载目录存放npm下载文件：通过npm安装会将下载文件存放到C:\Users\用户名\AppData\Local\npm-cache，全局包存放在nodejs根目录下
  • 为了管理方便，并空出c盘空间，在nodejs目录下创建两个文件夹node_global和node_cache
# 修改使用新建目录下载文件
npm config set prefix "D:\nodejs\node_global"
npm config set cache "D:\nodejs\node_cache"

  • 添加node_global文件夹环境变量，对于全局包而言，一般都是需要命令行使用的脚本

    • 将文件夹D:\nodejs\node_global\node_modules添加到环境变量中

    之前和node在同一文件夹下，而nrm安装时已经添加了环境变量，如果不修改目录不需要额外添加环境变量

  • npm常见命令：

# 初始化项目
npm init

# 安装所有依赖
npm install

# 添加依赖，可以简写成 i 
npm install ...

# 卸载依赖
npm uninstall ...

# 更新依赖
npm update ...

# 运行package中的命令
npm run ...

# 当前项目已安装依赖
npm list
  • 快速删除node_modules文件夹
# 安装rimraf
npm install rimraf -g

# 删除node_modules
rimraf node_modules
  • 自动重启node运行的文件：node支持直接运行js文件，但并不能在文件改变后自动重启，如果有此需求可以安装nodemon
npm install nodemon -g

# 相当于使用 node test 运行 test.js
nodemon test

1.3 安装其他node包管理工具

  • 由于npm安装存在速度慢，安装空间占用大的问题，社区中出现了一些新的包管理工具

1.3.1 yarn

  • Yarn是facebook发布的一款取代npm的包管理工具，主要是改进了安装速度、正确性，并添加了工作区等新功能，相关命令文档见yarn中文网
  • 安装与更新：
npm install -g yarn

# 更新，npm中的yarn定格在了1.X版本，因此下载后需要手动更新
yarn set version stable
yarn install
  • 配置yarn：
# 设置缓存目录
yarn config set cache-folder "D:\nodejs\.yarn-cache"

# 设置镜像，当然也可以使用yrm进行管理 yarn global add yrm
yarn config set registry "https://registry.npmmirror.com"
  • 常用命令基本与npm相同：
# 全局安装包
yarn global add ...

# 创建项目
yarn init

# 为项目添加依赖，-D添加为生产依赖
yarn add ...

# 移除依赖
yarn remove ...

# 升级所有依赖
yarn upgrade
# 升级某个依赖
yarn upgrade ...

# 运行package中的脚本，相对于npm run ...
yarn ...

# 当前项目已安装的依赖
yarn list
  • yarn项目需要添加到.gitignore的文件
.yarn/*
!.yarn/cache
!.yarn/patches
!.yarn/plugins
!.yarn/releases
!.yarn/sdks
!.yarn/versions

1.3.2 pnpm

  • pnpm是速度快、节省磁盘空间的软件包管理器
    • 同yarn和npm一样，pnpm仍然使用缓存来保存已经安装过的包，以及使用pnpm-lock.yaml来记录详细的依赖版本
    • 不同于yarn和npm， pnpm使用符号链接和硬链接的做法来放置依赖，从而规避了从缓存中拷贝文件的时间，使得安装和卸载的速度更快
    • 由于使用了符号链接和硬链接，它选择使用树形的依赖结果，有着几乎完美的依赖管理。也因为硬链接的局限导致pnpm的存储目录不能够链接到其他盘，可能导致其他盘存在备份

    pnpm目前只支持扁平的项目依赖结构，即无法使用来自依赖的依赖，只能使用项目的package.json中指定的依赖

  • 安装
npm install pnpm -g
  • 配置
# 设置镜像
pnpm config set registry "https://registry.npmmirror.com"

# 修改下载目录
pnpm config set store-dir "D:\nodejs\.pnpm-store"
# 对项目级别设置目录，修改pnpm-store.yaml，添加以下内容
# storeDir: "/path/to/project-store"
  • 常见命令
# 查看某依赖的所有版本
pnpm view ... version

# 全局安装包
pnpm add ... -g

# 创建项目
pnpm init

# 安装所有依赖
pnpm install

# 添加依赖
pnpm add ...

# 删除依赖
pnpm remove ...

# 更新依赖
pnpm upgrade ...

# 更新所有依赖
pnpm up

# 当前项目已安装依赖
pnpm list

基础

事件循环机制

  • 在Node.js中，事件循环由libuv库负责构建，在Node.js执行过程中
    • v8引擎解析脚本，调用Node API
    • libuv库负责Node API的执行，它将不同的任务分配给不同的线程，形成一个事件循环，之后以异步的方式将结果返回给v8引擎
    • v8引擎将结果返回给用户
  • Node.js中相比浏览器提供了更多的宏任务执行阶段，每个宏任务在特定的阶段执行，虽然实际执行阶段有很多，但我们关注的阶段按顺序展示如下：
    • timers：定时器任务，包括setTimeout、setInterval的回调
    • pending callbacks：执行延迟到下一轮的I/O回调。此阶段用于执行一些系统操作的回调，例如TCP错误类型
    • idle, prepare：Node.js内部使用，不做用户代码调用
    • poll：检索新的I/O事件，计算它应该阻塞和轮询I/O多长时间；执行与I/O相关的回调
      • v8将脚本解析后进入libuv时，处于此阶段
      • 如果此阶段任务队列已经执行完，有setImmediate任务，则进入check阶段，如果没有就等待新任务
      • 如果轮询队列为空且有定时任务到期，将回到timers阶段
    • check：setImmediate()回调在此处调用
    • close callbacks：一些close回调，比如socket.destroy()
  • Node.js中还额外提供了两个新的和任务队列有关的方法，效果是在任务队列中添加任务，其中Tick属于微任务，但在所有微任务最前面优先执行
    • process.nextTick()：在每阶段执行完毕后立即调用，属于微任务，一次执行完，官方给的样例用途是确保服务的listen事件触发在用户定义完事件监听回调之后
    • setImmediate()：作为宏任务，可能需要多轮执行才能执行完

工作池

  • libuv中提供了昂贵任务的处理线程，包括操作系统不提供的非阻塞I/O和特别占用CPU的任务，这些线程都由在工作者池worker pool(也称为线程池)中的线程执行，这是不同于事件循环线程的线程类型
  • 常见的模块包括
    • I/O密集型
      • DNS
      • 除了fs.FSWatcher()外的所有文件系统api
    • CPU密集型
      • crypto
      • zlib(除了显式同步以外的所有api)
  • worker完成时将为事件循环引发"至少一个任务完成"事件
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