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内容
1.Node 简介 2. 模块机制 3. 异步 I /O4. 异步编程 5. 内存控制 6. 理解 Buffer7. 网络编程 8. 构建 Web 应用 9. 玩转进程 10. 测试 11. 产品化
一、Node 简介
1.Node 的特点
异步 I /O
事件与回调函数
单线程 弱点：1）无法利用多核 CPU 2）错误会引起整个应用退出，应用的健壮性值得考验。3）大量计算占用 CPU 导致无法继续调用异步 I /O。
跨平台
2.Node 的应用场景
I/ O 密集型
是否不擅长 CPU 密集型业务
与遗留系统和平共处
分布式应用
3.Node 的使用者
前后端编程语言环境统一
Node 带来的高性能 I / O 用于实时应用
并行 I / O 使得使用者可以更高效地利用分布式环境
并行 I /O, 有效利用稳定接口提升 Web 渲染能力
云计算平台提供 Node 支持
游戏开发领域。
工具类应用
二、模块机制
1.CommonJs 规范
主要分为以下三个部分
模块引用 require()方法接受模块标识，以此引入一个模块的 API 到当前上下文中
var math=require(‘math’);
模块定义 exports 对象用于导出当前模块的方法或变量，并且它是唯一导出的出口。module 对象，它代表模块本身，exports 是 module 的属性。在 node 中，一个文件就是一个模块，将方法挂载在 exports 对象上作为属性即可定义导出的方式
//math.js
exports.add=function(){
return ‘aaaa’
}
// program.js
var math=require(‘math’);
var a=math.add();//aaa
模块标识模块标识就是传递给 require()方法的参数，它必须是符合小驼峰命名的字符串，或者以.、.. 开头的相对路径，或是绝对路径，可以没有文件名后缀.js
2.Node 的模块实现
在 node 中引入模块，需要经历如下三个步骤
路径分析
文件定位
编译执行
模块分为两类：
核心模块：node 提供的模块。在 node 源代码的编译过程中，编译进了二进制执行文件，加载速度快。
文件模块：用户编写的模块。运行时动态加载，速度比较慢。
1）优先从缓存中加载
node 对引入过的模块都会进行缓存，以减少二次引入时的开销，缓存的是编译和执行之后的对象 require()方法对相同的模块二次加载都一律采用缓存优先的方式，核心模块的检查先于文件模块的缓存检查
2）路径分析和文件定位
模块标识符分析: 加载速度: 核心模块 > 路径形式的文件模块 > 自定义模块
文件定位: 文件扩展名分析：如果标识符中不包含文件扩展名，则按.js、.json、.node 的次序补足扩展名。目标分析和包: 如果没有查找到对应文件，但却得到一个目录，此时 node 会将目录当做一个包来处理
3）模块编译
对于不同的文件扩展名，载入方法不同，具体如下：
.js 文件: 通过 fs 模块同步读取文件后编译执行
.node 文件: 这是用 C /C++ 编写的扩展文件, 通过 dlopen()方法加载最后编译生成的文件
.json 文件: 通过 fs 模块同步读取文件后，用 JSON.parse()解析返回结果
其余扩展文件。它们都被当做.js 文件载入
require.extensions: 获取系统中已有的扩展加载方式。
编译方式:
JavaScript 模块的编译: 在编译过程中，对 js 内容进行了包装 执行之后，exports 属性被返回了调用方，被外部调用 (function(exports,require,module,__filename,__dirname){
// 内容
var math=require(‘./math’);
var a=math.add();
})
C/C++ 模块的编译调用 dlopen()方法进行加载和执行
JSON 文件的编译通过 fs 模块同步读取文件后，用 JSON.parse()得到对象，然后将它赋给模块对象的 exports, 以供外部调用
3. 核心模块
核心模块分为两部分:C/C++ 编写(文件放在 Node 项目的 src 目录下)，JavaScript 编写(文件放在 Node 项目的 lib 目录下)。
1）JavaScript 核心模块的编译过程
转存为 C /C++ 代码: 将所有内置的 JavaScript 代码转换成 C ++ 里的数组
编译 JavaScript 核心模块: 进行头尾包装，与文件模块的区别是：获取源代码的方式 (核心模块是从内存中加载的) 以及缓存执行结果的位置。
2）C/C++ 核心模块的编译过程 内建模块: 纯 C /C++ 编写的部分，通常不被用户直接调用。eg:buffer,crypto,evals,fs,os 等模块。
内建模块的组织形式优势：它们由 C /C++ 编写，性能上优于脚本语言；在文件编译时，被编译成二进制文件，一旦 Node 开始执行，它们被直接加载进内存中，无须再次做标识符定位、文件定位、编译等过程，直接就可执行。
内建模块的导出在加载内建模块时，我们先创建一个 exports 空对象，然后调用 get_builtin_module()方法取出内建模块对象，通过执行 register_func()填充对象，最后将 exports 对象按模块名缓存，并返回给调用方法完成导出。
3）核心模块的引入流程 os 原生模块的引入流程 NODE_MODULE(node_os,reg_func) => get_builtin_module(‘node_os’) => process.binding(‘os’) => NativeModule.require(‘os’) => require(‘os’)
4）编写核心模块编写内建模块通常分两步: 编写头文件和编写 C /C++ 文件。
4.C/C++ 扩展模块
C/C++ 扩展模块属于文件模块中的一类。
5. 模块调用栈
C/C++ 内建模块是最底层的模块，属于核心模块，主要提供 API 给 Javascript 核心模块和第三方 Javascript 文件模块调用，实际中几乎不会接触到此类模块。Javascript 核心模块主要职责有两种：一种是作为 C /C++ 内建模块的封装层和桥接层供文件模块调用，另一种是纯粹的功能模块，不需要跟底层打交道。文件模块通常由第三方编写，包括普通 Javascript 模块和 C /C++ 扩展模块, 主要调用方向为普通 JavaScript 模块调用扩展模块。
6. 包与 NPM
包由两部分组成: 包结构和包描述文件。前者用于组织包中的各种文件。后者用于描述包的相关信息，以供外部读取分析。1）包结构包本质上是一个存档文件（一般为.zip 或.tar.gz），安装后解压还原为目录。完全符合 CommonJS 规范的包目录应包含以下文件：
.package.json：包描述文件
.bin：存放可执行二进制文件的目录
.lib：存放 Javascript 代码的目录
.doc：存放文档的目录
.test：存放单元测试用例的代码
2）包描述文件与 NPM 包描述文件是一个 JSON 文件——package.json，位于包的根目录下，是包的重要组成部分，用于描述包的概况信息。而 NPM 的所有行为都与这个文件的字段息息相关。
下面将以知名 Web 框架 express 项目的 package.json 文件为例说明一些常用字段的含义。
name：包名
description：包简介
version：版本号，需遵照“语义化的版本控制”，参照 http://semver.org/
keywords：关键词数组，NPM 主要用来做分类搜索。
contributors：贡献者列表
dependencies：使用当前包所需要依赖的包列表。NPM 会通过这个属性自动加载依赖的包
repositories：托管源代码的位置列表
engine: 支持的 JavaScript 引擎列表
scripts: 脚本说明对象，它主要被包管理器用来安装编译测试和卸载包
NPM 与包规范的区别在于多了以下四个字段
author：包作者
bin: 可以作为命令行工具使用
main: 模块引入方法 require()在引入包时，将其作为包中其余模块的入口。
devDependencies：一些模块只在开发时需要依赖，配置这个属性，可以提示包的后续开发者安装依赖包
3）NPM 常用功能
安装依赖包：
全局模式安装:npm install <package-name> -g 通过全局安装的所有模块包都被安装进了一个统一的目录下，但并不意味着可以从任何地方通过 require()来引用到它。
本地安装：将包下载到本地，然后以本地安装。本地安装只需为 npm 指明 package.json 文件所在的位置即可。
从非官方源安装: 可以通过镜像源安装 eg:npm install underscore –registy=http://registy.url
NPM 包管理下面以 grunt-cli（grunt 命令行工具）为例，列出常用的包管理命令：
npm install：安装 package.json 文件的 dependencies 和 devDependencies 字段声明的所有包
npm install grunt-cli@0.1.9：安装特定版本的 grunt-cli
npm install grunt-contrib-copy –save：安装 grunt-contrib-copy，同时保存该依赖到 package.json 文件
npm uninstall grunt-cli：卸载包
npm list：查看安装了哪些包
npm publish <folder>：发布包
7. 前后端共用模块
// 兼容多种模块规范，让同一个模块可以运行在前后端
(function(name,definition){
// 检测上下文环境是否为 AMD 或 CMD
var hasDefine = typeof define === ‘function’,
// 检测上下文环境是否为 Node
hasExports = typeof module !==’undefined’ && module.exports;
if(hasDefine){
// AMD 或 CMD 环境
define(definition);
}else if(hasExports){
// 定义为普通 Node 模块
module.exports[name] = definition();
}else{
// 将模块的执行结果挂在 window 变量中
this[name] = definition();
}
})(‘hello’,function(){
var hello = function(){};
return hello;
})
三、异步 I /O
1. 为什么要异步 I /O
1）用户体验 javascript 在单线程上执行，它与 UI 线程是一个线程，如果使用同步，当 javascript 在执行的时候 UI 渲染和响应处于停滞状态，用户的体验极差。
// 现在请求两个资源
// 消费时间是 M
getData(‘from_db’);
// 消费时间是 N
getData(‘from_remote_api’);
如果是同步，需要耗时(M + N)；如果是异步，需要耗时 Max(M, N);
随着应用的复杂性，情景会变成 M +N+… 和 Max（M，N，…），此时同步和异步的优劣就会更加凸显。另一方面，随着网站和应用的扩展，数据往往会分布到多台服务器上，而分布意味着 M 和 N 的值会线性增长，这也会放大异步和同步在性能上的差异。总之，IO 是昂贵的，分布式 IO 是更昂贵的！
2）资源分配
Node 利用单线程，远离多线程死锁、状态同步等问题，利用异步 I /O, 让单线程远离阻塞，使得 CPU 得到更好的利用。为了弥补单线程无法利用多核 CPU 的缺点，Node 提供了子进程 childProcess , 该子进程可以通过工作进程高效地利用 CPU 和 I /O。
异步 I / O 调用示意图
2. 异步 I / O 实现现状
阻塞 IO：阻塞的 IO 操作就是发起 IO 操作后，线程阻塞等待 IO 完成，这期间 cpu 得不到有效利用。非阻塞 IO：发起 IO 操作后，通过事件轮巡，或者事件通知机制，不断查询 IO 操作是否完成，或者是主线程进入休眠等待事件通知 IO 结束，然后继续向下执行代码，实际上非阻塞 IO 期间，cpu 要么用来查询要么用来休眠，也没有得到有效利用。依旧是同步 IO。Node 的异步 IO：采用了线程池技术，发起异步 IO 时，把 io 操作扔到线程池里面执行，然后主线程继续执行其他操作，io 执行完毕通过线程间通信通知主线程，主线程执行回调。IO 线程是由 Libuv(Linux 下由 libeio 具体实现；window 下则由 IOCP 具体实现)管理的线程池控制的，本质上是多线程。即采用了线程池与阻塞 IO 模拟了异步 IO。
3.Node 的异步 I /O
事件循环、观察者、请求对象、I/ O 线程池这四者共同构成了 Node 异步 I / O 模型的基本要素。在 Node 中，除了 js 是单线程外，node 自身其实是多线程的，只是 I / O 线程使用的 CPU 较少。除了用户代码无法并行执行外，所有的 I / O 则是可以并行起来的。
1）事件循环当 I / O 线程上的任务（阻塞 I /O）执行完毕之后，就会产生一个事件，这就是事件循环中的事件的产生由来。node 进程启动的时候，会创建一个类似的 while(true) 循环，每执行一次循环体的过程被称为 Tick。每个 Tick 的过程就是查看是否有事件待处理。
2）观察者 Node 中事件的主要来源是网络请求和文件 IO 等。这些事件对应的观察者就是网络 I / 0 观察者、文件 I / 0 观察者。事件循环是一个典型的生产者 / 消费者模型。异步 I /O、网络请求等则是事件的生产者。这些事件被传递到对应的观察者那里，事件循环则从观察者那里取出事件并处理。
3）请求对象从 js 发起调用到内核执行 I / O 完的过程中，存在一种中间产物，称为是请求对象。
以打开文件为例：
0. 异步调用任务
1. js 调用核心模块
2. 核心模块调用 C ++ 内建模块
3. 内建模块在 `libuv` 层，分平台处理。实质上调用的都是 `uv_fs_open` 方法。
4. 在调用的过程中，创建一个 `FSReqWrap` 请求对象。【这就是我们的主角请求对象了】
5. 对象创建完毕后，设置好参数和回调函数，就会将其推入线程池中等待执行了。
6. js 线程继续执行后续的任务，当前的 IO 操作在线程池中执行，不管 IO 线程上是阻塞还是非阻塞，都不会影响主线程的执行，因此这就达到了异步的目的了。
3）执行回调当 IO 线程中的任务执行完毕后，就会将执行结果放在请求对象中。然后通知 IOCP。IOCP 检查任务是否完成。如果完成了就将 I / O 请求对象加入观察者队列中，当作事件处理。然后通过事件循环来执行回调函数。
整个异步 I / O 的流程：
4. 非 I / O 的异步 API
1）定时器定时器 (setTimeout(),setInterval()) 的实现原理同异步 IO，只是没有使用线程池。调用时创建的定时器会被加入到定时器观察者内部的一个红黑树中。每次 Tick 执行时，会从该红黑树中迭代取出定时器对象，检查是否超过定时时间，若超过则形成一个事件，其回调函数立即执行。定时器的问题在于，它并非精确的，尽管事件循环十分快，但有可能某次 Tick 执行时间比较长。
2）process.nextTick()将回调函数放入到队列中，在下一轮 Tick 时取出执行，可以达到 setTimeout(fn,0)的效果，由于不需要动用红黑树，效率更高时间复杂度为 O(1)。
3）setImmediate()将回调函数延迟执行，process.nextTick()中的回调函数执行的优先级要高于 setImmediate()。由于事件循环对观察者的检查是有先后顺序的，process.nextTick()属于 idle 观察者，setImmediate()属于 check 观察者，优先级：idle 观察者 >I/ O 观察者 >check 观察者
process.nextTick()的回调函数保存在数组中，每次 Tick 会将数组中的回调函数全部执行；setImmediate()的回调函数保存在链表中，每次 Tick 只执行链表中的一个回调函数(旧版本)。每次 Tick 链表中的回调函数全部执行(新版本)
process.nextTick(function(){
console.log(‘nextTick 延迟执行 1 ’);
});
process.nextTick(function(){
console.log(‘nextTick 延迟执行 2 ’);
});
setImmediate(function(){
console.log(‘setImmediate 延迟执行 1 ’);
process.nextTick(function(){
console.log(‘nextTick 延迟执行 3 ’);
});
});
setImmediate(function(){
console.log(‘setImmediate 延迟执行 2 ’);
});
console.log(‘ 正常执行 ’);
// 正常执行
// nextTick 延迟执行 1
// nextTick 延迟执行 2
// setImmediate 延迟执行 1
// setImmediate 延迟执行 2
// nextTick 延迟执行 3
5. 事件驱动与高性能服务器
事件驱动的实质，即通过主循环加事件触发的方式来运行程序。
利用 Node 构建 Web 服务器的流程图：
经典服务器模型：
同步式：一次只能处理一个请求，并且其余请求都处于等待状态。
每进程 / 每请求：为每个请求启动一个进程，这样可以处理多个请求，但是它不具备扩展性，因为系统资源只有那么多。
每线程 / 每请求：为每个请求启动一个线程来处理。尽管线程比进程要轻量，但是由于每个线程都要占用一定内存，当大并发请求到来时，内存将 会很快用完，导致服务器缓慢。目前被 Apache 采用。
Node 通过事件驱动的方式处理请求，无须为每个请求创建额外的对应线程，可以省掉创建线程和销毁线程的开销，同时操作系统在调度任务时因为 线程较少，上下文切换的代价很低。这使服务器能够有条不紊地处理请求，即使在大量连接的情况下，也不受线程上下文切换开销的影响，这是 Node 高性能的一个原因。
四、异步编程
1. 函数式编程
1）高阶函数高阶函数则是可以把函数作为参数，或是将函数作为返回值的函数。
// 例如 sort()方法，接收一个方法作为参数
var arr=[1,10,3,9];
arr.sort(function(a,b){
return a-b;
});
console.log(arr);//[1, 3, 9, 10]
2）偏函数用法偏函数用法是指创建一个调用另外一个部分————参数或变量已经预置的函数————的函数的部分。
// isType 函数可以批量创建一些类似的函数，通过这个函数预先指定 type 的值，然后返回一个新的函数。
var isType=function(type){
return function(obj){
console.log(Object.prototype.toString.apply(obj))
return Object.prototype.toString.apply(obj) == ‘[object ‘+type+’]’;
}
}
var isString=isType(‘String’);
var isFunction=isType(‘Function’);
2. 异步编程的优势与难点
1）优势 node 的优势在于基于事件驱动的非阻塞 IO 模型，这个模型使得非阻塞 IO 可以使 cpu 计算与 IO 相互解耦，让资源得到更好的利用。
分解任务的方法来应对 cpu 密集型的程序：由于事件循环模型需要应对海量请求，海量请求同时作用在单线程上，就需要防止任何一个计算耗费过多的 cpu 时间片。至于是计算密集型，还是 IO 密集型，只要计算不影响异步 IO 的调度，那就不构成问题。建议对 cpu 的耗用不要超过 10ms，或者将大量的计算分解为诸多的小量计算，通过 setImmediate()进行调度。只要合理利用 node 的异步模型与 V8 的高性能，就可以充分发挥 cpu 和 IO 资源的优势。
2）难点
难点
描述
解决
异常处理
无法利用 try/catch/final 的方式捕获异常，也就是说对于回调抛出的异常，使用传统的同步异常抓取办法是抓不到的。
将回调函数的第一个实参作为 err 回传，如果为 null 则没有异常，如果有 err 对象，则发生了异常。这也就要求我们在写异步程序时，第一，要有回调函数，第二，要正确设置回调函数的参数，并且将第一个参数设置为 err，第三，要确保在回调函数内部发生错误时正确的传递了这个错误。
函数嵌套过深
callback hell
使用 async/await 来将异步变同步
阻塞代码
因为 node 是单线程程序，因此没有 sleep()来阻塞程序
使用 setTimeout()来阻塞程序，但是这个方案也未必就好，阻塞代码的做法，不要在 node 中出现，尽量还是利用异步事件编程，来实现业务。
多线程
node 的 js 执行方式是单线程的
node 没有 web workers，同时，web workers 虽然解决了利用 cpu 和减少阻塞 ui 渲染的问题，但是还是不能解决 ui 渲染效率的问题。因此，在 node 层面，使用了 child_process 作为基础的解决 API 方案，同时还提供了 cluster 模块作为更深层次的应用解决方案。
异步转同步
嵌套回调，业务分散
使用 async/await 来将异步变同步
// 异常处理的正确参数传递
var async=function(callback){
process.nextTick(function(){
var results=somthing;
if(error){
return callback(error);
}
callback(null,results);
})
}
浏览器提高了 web workers 来将 js 执行和 ui 渲染分离，并通过 web workers 的消息传递来调度多核 cpu 进行运算。
3. 异步编程解决方案
1）事件发布 / 订阅模式事件发布 / 订阅模式，其实就是回调函数的事件化。这个功能基于的是 node 自身提供的 events 模块。这个 events 模块提供了 addListener/on()、once()、removeListener()、removeAllListeners()、emit()等基本的事件监听模式的方法实现。
订阅事件就是一个高阶函数的应用，事件发布 / 订阅模式可以实现一个事件与多个回调函数的关联，这些回调函数又被称为事件监听器。
// 订阅
emitter.on(“event1”, function (message) {
console.log(message);
});
// 发布
emitter.emit(‘event1’, “I am message!”);
1. 继承 events 模块实现一个继承 EventEmitter 的类，在 node 核心模块中，几乎有近一半的模块都继承自 EventEmitter。
var events = require(‘events’);
var util = require(‘util’);
function Stream() {
events.EventEmitter.call(this);
}
util.inherits(Stream, events.EventEmitter);
2. 利用事件队列解决雪崩问题雪崩问题，是因为高访问量和大并发的情况下，造成缓存失效，大量的请求同时涌入数据库中，使得数据库无法同时承受如此大的查询需求，从而影响整个网站整体的响应速度。
我们可以利用事件队列解决雪崩问题。利用 once()方法，使得通过它添加的侦听器只能执行一次，在执行之后就会将他与事件的关联移除。这个特性可以帮助我们过滤一些重复的事件响应。此处可能会存在侦听器过多引发的警告，需要调用 setMaxListeners(0)，移除警告，或者设置更大的警告阈值。
var proxy = new events.EventEmitter();
var status = “ready”;
var select = function (callback) {
proxy.once(“selected”, callback);
if (status === “ready”) {
status = “pending”;
db.select(“SQL”, function (results) {
proxy.emit(“selected”, results);
status = “ready”;
});
}
};
3. 多异步之间的协作方案在异步编程中，会出现事件与侦听器的关系是多对一的情况。
通过 node 的原生代码，来解决 callback hell 的问题，这里以渲染页面需要的模板读取、数据读取和本地化资源读取为例。
方案 1：利用发布订阅方式，来完成多对多的方案:
var after = function (times, callback) {
var count = 0, results = {};
return function (key, value) {
results[key] = value;
count++;
if (count === times) {
callback(results);
}
};
};
var emitter = new events.Emitter();
var done = after(times, render);
emitter.on(“done”, done);
emitter.on(“done”, other);
fs.readFile(template_path, “utf8”, function (err, template) {
emitter.emit(“done”, “template”, template);
});
db.query(sql, function (err, data) {
emitter.emit(“done”, “data”, data);
});
l10n.get(function (err, resources) {
emitter.emit(“done”, “resources”, resources);
});
方案 2：EventProxy 的模块，它是对事件发布订阅模式的扩充, 可以自由订阅组合事件。
EventProxy 提供了一个 all()方法来订阅多个事件，当每个事件都被触发后，侦听器才会被执行。使用 tail()方法，在满足条件时执行一次之后，如果组合事件中的某个事件被再次触发，侦听器会用最新的数据继续执行。after()方法，可以实现事件在多少次访问后，执行。
var proxy = new EventProxy();
proxy.all(“template”, “data”, “resources”, function (template, data, resources) {
// TODO
});
fs.readFile(template_path, “utf8”, function (err, template) {
proxy.emit(“template”, template);
});
db.query(sql, function (err, data) {
proxy.emit(“data”, data);
});
l10n.get(function (err, resources) {
proxy.emit(“resources”, resources);
});
4.EventProxy 的原理
EventProxy 来自于 Backbone 的事件模型。EventProxy 则是将 all 当做一个事件流的拦截层，在其中注入一些业务来处理单一事件无法解决的异步处理问题。类似的扩展方法还有 all、tail、after、not、any
5.EventProxy 的异常处理根据 commonjs 的规范，异常处理都被封装在了回调函数的第一个 err 中。
exports.getContent = function (callback) {
var ep = new EventProxy();
ep.all(‘tpl’, ‘data’, function (tpl, data) {
// 成功回调
callback(null, {
template: tpl,
data: data
});
});
// 绑定错误处理函数
ep.fail(callback);
fs.readFile(‘template.tpl’, ‘utf-8’, ep.done(‘tpl’));
db.get(‘some sql’, ep.done(‘data’));
};
2）Promise/Deferred 模式利用 Promise/Deferred 模式来先执行异步调用，延迟传递处理内容。Promise/Deferred 模式在 CommonJS 下抽象出了 Promises/A、Promises/B、Promises/ D 等模式 1.Promises/APromise/Deferred 模式包含 Promise 模式和 Deferred 模式两部分。Promise 对单个异步操作的抽象定义如下：1.Promises 只会存在三种状态，未完成态、完成态、失败态 2. 状态只会从未完成态向完成态，或者从未完成态向失败态转化，过程不可逆，完成态和失败态也不会相互转化。3. 状态一旦转化，将不能被更改。
Promise 的状态转化示意图：
Promises/ A 的实现非常简单，一个 Promises 对象只需要具备 then()方法即可，这个 then()有如下特点:
1. 接受完成态、错误态的回调方法，在操作完成或者出现错误时，将会调用对应方法。2. 可选的支持 progress 事件回调作为第三方法 3.then()方法只接受 function 对象，其余对象将被忽略。4.then()方法继续返回 promise 对象，以实现链式调用。
//then()方法的定义
then(fulfilledHandler, errorHandler, progressHandler)
// 使用 events 模块来实现 then()
var Promise = function () {
EventEmitter.call(this);
};
util.inherits(Promise, EventEmitter);
Promise.prototype.then = function (fulfilledHandler, errorHandler, progressHandler) {
if (typeof fulfilledHandler === ‘function’) {
this.once(‘success’, fulfilledHandler);
}
if (typeof errorHandler === ‘function’) {
this.once(‘error’, errorHandler);
}
if (typeof progressHandler === ‘function’) {
this.on(‘progress’, progressHandler);
}
return this;
};
实现 then()方法所做的事情，是将回调函数存放起来，为了完成整个流程，还需要触发执行这些回调函数的地方，实现这些功能的对象通常被称为 Deferred，即延迟对象，示例代码如下:
var Deferred = function () {
this.state = ‘unfulfilled’;
this.promise = new Promise();
};
Deferred.prototype.resolve = function (obj) {
this.state = ‘fulfilled’;
this.promise.emit(‘success’, obj);
};
Deferred.prototype.reject = function (err) {
this.state = ‘failed’;
this.promise.emit(‘error’, err);
};
Deferred.prototype.progress = function (data) {
this.promise.emit(‘progress’, data);
};
// 实现 promise
var promisify = function (res) {
var deferred = new Deferred();
var result = ”;
res.on(‘data’, function (chunk) {
result += chunk;
deferred.progress(chunk);
});
res.on(‘end’, function () {
deferred.resolve(result);
});
res.on(‘error’, function (err) {
deferred.reject(err);
});
return deferred.promise;
};
// 执行代码
promisify(res).then(function () {
// Done
}, function
// Error
}, function (chunk) {
// progress
console.log(‘BODY: ‘ + chunk);
});
deferred 主要用于内部，用于维护异步模型状态，promise 则作用于外部，通过 then()方法，暴露给外部已添加自定义逻辑。![图片上传中 …]
第三方包:QQ 是 Promise/ A 规范的一个实现，通过 npm install q 安装。
defer.prototype.makeNodeResolver = function () {
var self = this;
return function (error, value) {
if (error) {
self.reject(error);
} else if (arguments.length > 2) {
self.resolve(array_slice(arguments, 1));
} else {
self.resolve(value);
}
};
};
// 如果基于 q 则变为：
var readFile = function (file, encoding) {
var deferred = Q.defer();
fs.readFile(file, encoding, deferred.makeNodeResolver());
return deferred.promise;
};
readFile(“foo.txt”, “utf-8”).then(function (data) {
// Success case
}, function (err) {
// Failed case
});
2.promise 中的多异步协作
因为 promise 主要是用来解决单个异步操作中存在的问题，那么多个异步调用处理如下：
Deferred.prototype.all = function (promises) {
var count = promises.length;
var that = this;
var results = [];
promises.forEach(function (promise, i) {
promise.then(function (data) {
count–;
results[i] = data;
if (count === 0) {
that.resolve(results);
}
}, function (err) {
that.reject(err);
});
});
return this.promise;
}
var promise1 = readFile(“foo.txt”, “utf-8”);
var promise2 = readFile(“bar.txt”, “utf-8”);
var deferred = new Deferred();
deferred.all([promise1, promise2]).then(function (results) {
// TODO
}, function (err) {
// TODO
});
3.Promise 的进阶知识 Promise 的秘诀其实在于队列的操作。支持序列执行的 Promise 如果让 promise 支持链式执行，需要以下两个步骤:1. 将所有的回调都存入队列中 2.promise 完成时，逐个执行回调，一旦检测到返回了新的 promise 对象，就停止执行，然后将当前 deferred 对象的 promise 引用改变为新的 promise 对象，并将队列中余下的回调转交给它。
将 API promise 化
// smooth(fs.readFile);
var smooth = function (method) {
return function () {
var deferred = new Deferred();
var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
args.push(deferred.callback());
method.apply(null, args);
return deferred.promise;
};
};
var readFile = smooth(fs.readFile);
readFile(‘file1.txt’, ‘utf8’).then(function (file1) {
return readFile(file1.trim(), ‘utf8’);
}).then(function (file2) {
// file2 => I am file2
console.log(file2);
});
3）流程库控制
1. 尾触发与 next 除了事件和 Promise 外，还有一类方法是需要手工调用才能持续执行后续调用的，我们将此类方法叫做尾触发常见的关键词是 next, 目前应用最多的地方是 Connect 的中间件。
var app = connect();
// Middleware
app.use(connect.staticCache());
app.use(connect.static(__dirname + ‘/public’));
app.use(connect.cookieParser());
app.use(connect.session());
app.use(connect.query());
app.use(connect.bodyParser());
app.use(connect.csrf());
app.listen(3001);
通过 use()方法注册号一系列中间件后，监听端口上的请求。中间件利用了尾触发机制
function (req, res, next) {
// 中间件
}
每个中间件传递请求对象，响应对象和尾触发函数，通过对了形成一个处理流。
// connect 的核心实现
function createServer() {
function app(req, res) {app.handle(req, res); }// 创建 http 服务器的 request 事件处理函数
utils.merge(app, proto);
utils.merge(app, EventEmitter.prototype);
app.route = ‘/’;
app.stack = [];
for (var i = 0; i < arguments.length; ++i) {
app.use(arguments[i]);
}
return app;
};
// stack 属性是这个服务器内部维护的中间件队列，通过调用 use()，我们可以将中间件放入队列
app.use = function (route, fn) {
// some code
this.stack.push({route: route, handle: fn});
return this;
};
2.async
异步的串行执行:series()
异步的并行执行:parallel()
异步调用的依赖处理:waterfall()
自动依赖处理:auto()
3.stepsetp 比 async 更加轻量，通过 npm install step 安装即可使用。step 只有一个接口:Step(task1, task2, task3); 它可以接受任意数量的任务，所有的任务都会串行依次执行
step 的 this 关键字，是他内部的 next()方法，将异步调用的结果传递给下一个任务做为参数。
Step(
function readFile1() {
fs.readFile(‘file1.txt’, ‘utf-8’, this);
},
function readFile2(err, content) {
fs.readFile(‘file2.txt’, ‘utf-8’, this);
},
function done(err, content) {
console.log(content);
}
)
并行任务执行:this.parallel()结果分组:group()4.wind
wind 基于任务模型实现
// 定义了异步任务
eval(Wind.compile(‘async’,function(){}))
// 内置了对 setTimeout 的封装
Wind.Async.sleep()
// 实现等待完成异步方法
await()
方法
说明
事件发布 / 订阅
node 的事件底层实现，是其他库的实现基础，比较原始和底层，理解后对于其他库的原理可以有更深刻的理解
promise/deferred
它是一种解决异步编程的规范，并做了代码抽象和封装，现在已经广泛应用于各种异步库中。
eventproxy
对于 events 模块的扩展，可以理解其原理，深刻体会流程控制的精妙之处
async
流程控制库，可以解决异步串行、并行、自动执行等多种任务
step
流程控制库
wind
流程控制库
streamline
流程控制库
4. 异步并发控制
在 node 中，我们十分方便利用异步发起并行调用，但是如果并发量过大，我们的下层福取钱将会吃不消。如果对文件系统进行大量并发调用，操作系统的文件描述符数量将会被瞬间用光，抛出错误：Error: EMFILE, too many open files 所以，需要给予一定的过载保护，以防止过犹不及。
1）bagpipe 的解决方案 bagpipe 可以实现通过队列控制并发量的功能，同时还启用了拒绝模式，防止大量的异步调用。另外，对于过长时间的异步调用，也提供了超时控制。bagpipe 的实现思路:
通过一个队列来控制并发量
如果当前活跃 (指调用发起但未执行回调) 的异步调用量小于限定值，从队列中取出执行
如果活跃用量达到限定值，调用暂时存放在队列中
每个异步调用结束时，从队列中取出新的异步调用执行
2）async 的解决方案
parallelLimit()用于处理异步调用的限制，不可以动态添加并行任务。
queue()实现动态添加并行任务，但是接收的参数是固定的。
