node学习篇02-模块机制

一、BS or CS ?

        C/S ： 即Client/Server，客户机/服务器模式。

        两层： 客户机和服务器两层，第一层，在客户机系统上结合了界面显示与业务逻辑；第二  层，通过网络结合了数据库服务器。

          特 点： 如果用户要使用的话，需要下载客户端，安装后就可以使用

          优缺点： 界面和操作可以很丰富；两层传输，安全性高；只有一层交互，响应速度快。一般在局域网中，适用面窄；需安装，用户群固定；升级成本高，发生一次升级，所有程序都需要更新。

         B/S ： 全称为Browser/Server，即浏览器/服务器结构。

         三层： 表现层主要完成用户和后台的交互及最终查询结果的输出功能；逻辑层主要是利用服务器完成客户端的应用逻辑功能； 数据层主要是接受客户端请求后独立进行各种运算。 

         优缺点： 无需安装客户端，有浏览器即可； 架构在广域网上，交互性强；更新迭代方便，只需更新服务器即可。跨浏览器适配问题；中间层较多，速度和安全性问题；请求响应的交互模式，需要刷新页面，不友好。

          架构形式： 客户端-服务器-数据库；

客户端－web服务器－应用服务器－数据库

客户端－负载均衡器(Nginx)－中间服务器(Node)－应用服务器－数据库

二、 JavaScript发展历程

工具类库-〉组件库-〉前端框架-〉前端应用(不断抽象类化的过程)

暴露的问题：缺乏模块。通过script方式引入代码杂乱无章。

Javascript规范：CommomJs

三、CommonJs规范

J avascript 缺陷 ：没有模块系统；标准库较少；没有统一标准接口；缺乏包管理系统。

      CommonJs 目的 ：希望javascript能够在任何地方运行。使javascript能编写服务端应用程序，命令行工具，桌面应用程序，混合应用。

Node借鉴了commonJs的modules规范。

      规范： 引用:require();定义:exports;模块标识:小驼峰命名的字符患/路径;

      导出 :在node中，一个文件就是一个模块，模块中存在module对象，它代表模块本身，exports是module的属性。

四、Node模块实现

        node 加载模块三步骤 ：路径分析 文件定位 编译执行

        node 模块分类 ：核心模块 文件模块

        核心模块 ：node提供，在node源码编译中编译进了二进制执行文件，在node启动时，部分加载到内存中，不需要文件定位和编译执行，并且在路径分析中优先判断，加载速度最快

       文件模块 ：运行时动态加载，需完成三步骤，速度比核心模块慢

       模块缓存加载策略： node对引入过的模块进行缓存，缓存的是编译和执行之后的对象。

       路径分析与模块定位： modules.paths，与js作用域链查找方式相似，逐级查找直到查找到文件。文件标示符不包含扩展名，按照.js 、.json、.node的顺序依次补足扩展名尝试。

       模块编译： 按照不同扩展名采用不同载入方式

.js 通过fs模块同步读取后编译执行。

.node，c++编写的扩展文件，通过dlopen()加载后编译生成文件

.json，通过fs模块同步读取后，用json.parse()返回结果

其余文件按js文件载入

五、核心模块

          编译成可执行文件过程中被编译进了二进制文件。分为 javascript编写和c++编写 两部分。C++编写的放在node项目src文件夹下，javascript编写的放在lib目录下。

Javascript核心模块的编译： 转存为c/c++代码（v8附带的js2c.py工具），通过process.binding(‘natives’)取出，编译成功模块缓存在NativeModule._cache对象上，文件模块缓存在 Module._cache上。

c/c++核心模块的编译： 有的全部由c++编写，有的c++完成核心部分，其他部分由javascript实现包装向外导出。这种c++完成核心，javascript完成峰和钻过的模式是node提高性能的常见方式。通常 脚本语言 的开发速度优于 静态语言 ，但是其性能弱于静态语言。Node的复合模式在开发速度和性能之间找到了平衡点。

核心模块分类： 由存c++编写的部分称为内建模块。如buffer、fs、os。内建模块的优势在于：首先它由c++编写，性能上优于脚本语言，其次，在进行文本编译时，编译为二进制文件，一旦node执行，被直接加载到内存中，无需标识定位、文件定位、编译过程即可执行。

六、C++扩展模块  

        通过预先编译为.node文件,然后调用process.dlopen()方法执行。

七、包与npm

        node第三方模块通过包与npm将模块联系起来。

包结构： package.json：包描述文件。 bin：存放包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。

## 代码分类 ：源代码/目标代码

源代码： 采用某种编程语言编写的计算机程序，人类可读，如result=1+2

目标代码： 计算机可直接执行，人类不可读（专家除外），如11010010

将源代码转换为目标代码的方式：解释/编译

编译： 将源代码一次性转换成目标代码的过程。编译是一次性翻译，之后不再需要源代码（类似英文翻译）常用的.exe文件，就是经过编译后的源代码。源代码编译生成机器语言，再由机器运行机器码（二进制）。

解释： 将源代码逐条转换成目标代码，同时逐条运行的过程，解释是每次程序运行是随翻译执行（类似英文的同声传译）。程序时要由解释器程序实时地将源代码转换成二进制形式运行。

##语言分类

* 根据解释和编译两种执行方式 ，编程语言分为 解释型语言 和 编译型语言 ；

编译型语言的优点 ：运行速度快，代码效率高，编译后程序不可以修改，保密性好。

编译型语言的缺点 ：

1. 代码需要经过编译方可运行，可移植性差，只能在兼容的操作系统上运行。
2. 安全性不如解释性语言，一个编译型的程序可以访问内存的任何区域，并且可以对你的PC做它想做的任何事情（大部分病毒是使用编译型语言编写的）。

  解释型语言的优点：

①解释型语言提供了极佳的调试支持。

②解释器比编译器容易实现。

③中间语言代码的大小比编译型可执行代码小很多。例如，C/C++的.exe文件要比同样功能的 Java 的.class文件大很多。

④可移植性好，只要有解释环境，可以在不同的操作系统上运行。比如在解释执行时可以动态改变变量的类型、对程序进行修改以及在程序中插入良好的调试诊断信息等，而将解释器移植到不同的系统上，则程序不用改动就可以在移植了解释器系统上运行。

⑤解释型语言也可以保证高度的安全性—这是互联网应用迫切需要的。

    解释型语言的缺点：

①运行需要解释环境，程序严重依赖平台。

②运行起来比编译的要慢，占用的资源也要多一些，代码效率低。因为不仅要给用户程序分配空间，解释器本身也占用了宝贵的系统资源。

③由于解释型应用的decode-fetch-execute（解码-抓取-执行）的周期，它们比编译型程序慢很多。

* 根据语言的结构是否可变 ，编程语言分为 动态语言 和 静态语言 ；

    动态语言： 动态类型语言是指在运行期间才去做数据类型检查的语言，也就是说，在用动态类型的语言编程时，永远也不用给任何变量指定数据类型，该语言会在你第一次赋值给变量时，在内部将数据类型记录下来。优点在于其结构非常规范，便于调试，方便类型安全；缺点是为此需要写更多的类型相关代码，导致不便于阅读、不清晰明了；

    静态语言： 静态类型语言与动态类型语言刚好相反，它的数据类型是在编译其间检查的，也就是说在写程序时要声明所有变量的数据类型。优点在于方便阅读，不需要写非常多的类型相关的代码；缺点：自然就是不方便调试，命名不规范时会造成读不懂，不利于理解等。（由于类型容易混淆，不容易调试任何类型可以互相赋值的造成的结果）；

    脚本语言： 又被称为扩建的语言，或者动态语言，是一种编程语言，用来控制软件应用程序，脚本通常以文本保存，只在被调用时进行解释或编译。脚本语言是一种解释性的语言，它不象c/c++等可以编译成二进制代码，以可执行文件的形式存在，脚本语言不需要编译，可以直接用，由解释器来负责解释。