五个最佳案例带你解读 Node.js 的前后之道

Node.js 是什么？

Node.js 采用 C++语言编写而成，浏览器内核 V8 做为执行引擎； Node 不是 JS 应用、而是一个 Javascript 的运行环境。 Node 保留了前端浏览器 js 的接口，没有改写语言本身的任何特性，依旧基于作用域和原型链。

Node.js 是一个为实时 Web （ Real-time Web ）应用开发而诞生的平台，它从诞生之初就充分考虑了在实时响应、超大规模数据要求下架构的可扩展性。这使得它摒弃了传统平台依靠多线程来实现高并发的设计思路，而采用了单线程、异步式 I/O 、事件驱动式的程序设计模型。这些特性不仅带来了巨大的性能提升，还减少了多线程程序设计的复杂性，进而提高了开发效率。

Node.js 的特点

1 、一个 Javascript 运行环境
2 、依赖于 Chrome V8 引擎进行代码解释
3 、事件驱动
4 、非阻塞 I/O
5 、轻量、可伸缩，适于实时数据交互应用
6 、单进程，单线程

Node.js 能做什么？

1 、具有复杂逻辑的网站
2 、基于社交网络的大规模 Web 应用；
3 、 Web Socket 服务器（页游， web IM ）；
4 、 TCP/UDP 套接字应用程序；
5 、命令行工具；
6 、交互式终端程序；
7 、带有图形用户界面的本地应用程序；
8 、单元测试工具；
9 、客户端 Javascript 编译器

Node.js 架构



事件循环



NodeJs 执行模型: 单线程 Event Loop

当应用请求发生时，首先进入 V8 引擎，然后进入到事件队列，可以理解为他们在不断地在循环，看是否有任务，产生任务就执行。上图是单线程模型。

NPM

后端在开发其他语言时，都有一些模块的概念或者第三方提供了很实用的小模块。同样， Node.js 当时出来的时候也有这样一个仓库。这个仓库就是专门用来管理中国开发者的一个贡献的模块，而且发展非常的快。同样，前端有一些脚手件，在服务器这边运行的有 debug ， express ， express-session ， thrift ，依托这个插件做 thrift 相关的事情， images 其他的一些你想的到的插件，都是可以从它找到。

架构体系




上图是个推部分 WEB 平台的架构体系，个推有一套云组进资源，通过 Nginx 作为一个分发， Node 可以有多个节点，通过 session 进入。每一个 Node 都有模式，相信大家在部署的时候肯定不可能部署一个节点，部署一个节点，否则这个节点挂了就是挂了。

Thrift 使用

1 、定义接口




2 、编译，生成对应的包，并上传到相应的库中
3 、在 Node 中使用，如下：



注意：这里有个坑

thrift 中有个基本类型叫做 double （ 64 位浮点数）。当定义成这个类型时，数据从 java 过来到 Node 会变成全是 0 。

解决方案

定义成 string 类型，之后特事特办，如必要则在 Node 处再转成浮点数，或者直接由页面端处理。
IP 负载（ IP Load Balance ）

负载均衡

分摊到多个操作单元上进行执行，例如 Web 服务器、 FTP 服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。
原生中其并没有负载均衡的机制，但我们可以采用动态代理的设计模式，基于 thrift client ，利用 JS 的原型链来实现。
均衡的方式有很多种，我们使用轮询机制来实现访问多个 Java 节点。

session 管理

Node 本身并无 session 机制，我们可以使用 express-session 包来实现，同时通过 redis 来存储 session 。

连接池

传统读取数据库方式：



连接池需要做什么？

1 、连接预热 （启动时自动打开 n 个连接以供使用）
2 、使用 例如 轮转法 均匀分发 连接请求
3 、当池中的连接即将耗尽得时候动态产生新的连接
4 、当池中的连接一段时间没有被调用的时候，自动释放连接
5 、自动丢弃 已经坏掉的 连接
6 、系统关闭的时自动释放所有连接

基于此，我们也可以借助几个插件包（如 generic-pool （ node-pool ）、 node-thrift-pool ，当然，如果你直接 Node 连接的 DB ，基本上那个包里面也会支持连接池）在 Node 使用连接池。

使用示例




利用 Node 可以做的事情

1 、做一些灰色地带的事情
利用 Node 可以做一些灰色地带的事情，因为它拥有前端的优点，可以异步，发起异步请求。给开发者带来很大的好处。不过，你需要管理好你的类型。如果说类型自己如果没有管理好就是会出现一些问题。同时它也可以做后端的一些事情。比如说连接池等等。
2 、模块更加分明
3 、可前可后便于分工
从浏览器过来的数据，通过 Node 把这一层数据转化成 java 需要的一种数据结构，就可以使得分工更加明晰。
4 、共用表单输入验证
如果你在写系统的时候，出于安全考虑，无论浏览器这边做了多少验证，你都要做输入验证。传统模式下是需要 java 同学写一份，前端同学写一份。因为 Node 跟 java 都是部署在服务器集群或者一个区域，你可以相信这两边之间一个数据。来自浏览器的验证，就可以共用表单输入验证，达到节省成本的目的。

以上内容来自个推 web 服务首席架构师姜季廷在 3 月 12 日 SegmentFault D-Day 北京：后端的演讲整理而成。