How-to-learn-node-correctly

【知乎Live】狼叔：如何正确的学习Node.js

《狼书（卷1）：更了不起的Node.js》Node.js》 已出版，和本文内容类似，但更深入。

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《狼书（卷2）：Node.js Web应用开发》 《狼书（卷3）：Node.js高级技术》，预计10月之前出版。

预览地址 https://i5ting.github.io/How-to-learn-node-correctly/

Live 简介

你好，我是 i5ting ，江湖人称「狼叔」，目前是阿里巴巴技术专家，斯达克学院（ StuQ ）明星讲师， Node.js 技术布道者。曾就职于去哪儿、新浪、网秦，做过前端、后端、数据分析，是一名全栈技术的实践者。

现在，越来越多的科技公司和开发者开始使用 Node.js 开发各种应用。Node.js除了能够辅助大前端开发外，还可以编写Web应用，封装Api，组装RPC服务等，甚至是开发VSCode编辑器一样的PC客户端。和其它技术相比， Node.js 简单易学，性能好、部署容易，能够轻松处理高并发场景下的大量服务器请求。Node.js 周边的生态也非常强大，NPM（Node包管理）上有超过60万个模块，日下载量超过3亿次。但编写 Node.js 代码对新人和其它语言背景的开发者来说，不是一件容易的事，在入门之前需要弄懂不少复杂的概念。

我身边也有很多人问我：如何学习 Node.js ？作为一名 Node.js 布道者，我做过很多 Node.js 普及和推广的工作，对它的基本概念和核心模块都很熟悉； 此外，我还在撰写一本名为《更了不起的 Node.js》的书，已经写了 2 年，积累了很丰富的资料，本次 Live 也将为你提供对 Node.js 更全面的解读。

本次 Live 主要包括以下内容，目录

Part 0 ：Node.js简介

a）Node.js简介 b）什么是Node.js？ c）基本原理

Part 1前言：学习 Node.js 的三个境界

Part 2准备：如何学习Node.js

• 2.1 Node 用途那么多，我该从哪里学起？
• 2.2 Node Web 框架那么多，我该怎么选？
• 2.3 关于 Node 的书几乎都过时了，我该买哪本？

Part 3延伸：大前端变化那么快，如何才能做到每日精进？

Part 4实践：从招聘角度来看， Node.js 开发需要具备哪些技能？

Part 5答疑：回答大家的问题

本次Live主要是科普，适用于新用户和对Node比较迷茫的朋友，希望大家多多理解和支持。

Part 0 ：Node.js简介

a）Node.js简介 b）什么是Node.js？ c）基本原理

a）Node.js简介

Node.js 诞生于 2009 年，由 Joyent 的员工 Ryan Dahl 开发而成，之后 Joyent 公司一直扮演着 Node.js 孵化者的角色。由于诸多原因，Ryan 在2012年离开社区，随后在2015年由于 Node 贡献者对 es6 新特性集成问题的分歧，导致分裂出iojs，并由 iojs 发布1.0、2.0和3.0版本。由于 iojs 的分裂最终促成了2015年Node基金会的成立，并顺利发布了4.0版本。Node.js基金会的创始成员包括 Google、Joyent、IBM、Paypal、微软、Fidelity 和 Linux基金会，创始成员将共同掌管过去由 Joyent 一家企业掌控的 Node.js 开源项目。此后，Node.js基金会发展非常好，稳定地发布5、6、7、8等版本，截止发稿最新版本已经是8.6，长期支持版本是6.11。

Node.js 不是一门语言也不是框架，它只是基于 Google V8 引擎的 JavaScript 运行时环境，同时结合 Libuv 扩展了 JavaScript 功能，使之支持 io、fs 等只有语言才有的特性，使得 JavaScript 能够同时具有 DOM 操作(浏览器)和 I/O、文件读写、操作数据库(服务器端)等能力，是目前最简单的全栈式语言。

早在2007年，Jeff Atwood 就提出了著名的 Atwood定律

任何能够用 JavaScript 实现的应用系统，最终都必将用 JavaScript 实现

目前 Node.js 在大部分领域都占有一席之地，尤其是 I/O 密集型的，比如 Web 开发，微服务，前端构建等。不少大型网站都是使用 Node.js 作为后台开发语言的，用的最多的就是使用Node.js做前端渲染和架构优化，比如 淘宝 双十一、去哪儿网 的 PC 端核心业务等。另外，有不少知名的前端库也是使用 Node.js 开发的，比如，Webpack 是一个强大的打包器，React/Vue 是成熟的前端组件化框架。

Node.js通常被用来开发低延迟的网络应用，也就是那些需要在服务器端环境和前端实时收集和交换数据的应用（API、即时聊天、微服务）。阿里巴巴、腾讯、Qunar、百度、PayPal、道琼斯、沃尔玛和 LinkedIn 都采用了 Node.js 框架搭建应用。

另外， Node.js 编写的包管理器 npm 已成为开源包管理领域最好的生态，截止到2017年10月份，有超过47万模块，每周下载量超过32亿次，每个月有超过700万开发者使用npm。

当然了，Node.js 也有一些缺点。Node.js 经常被人们吐槽的一点就是：回调太多难于控制（俗称回调地狱）和 CPU 密集任务处理地不是很好。但是，目前异步流程技术已经取得了非常不错的进步，从Callback、Promise 到 Async函数，可以轻松地满足所有开发需求。至于 CPU 密集任务处理并非不可解，方案有很多，比如通过系统底层语言 Rust 来扩展 Node.js，但这样会比较麻烦。笔者坚信在合适的场景使用合适的东西，尤其是在微服务架构下，一切都是服务，可以做到语言无关。如果大家想使用 JavaScript 做 CPU 密集任务，推荐 Node.js 的兄弟项目 fibjs，基于纤程(fiber，可以简单理解为更轻量级的线程)，效率非常高，兼容npm，同时没有异步回调烦恼。

b）什么是Node.js？

按照 Node.js官方网站主页 的说法:

Node.js® is a JavaScript runtime built on Chrome's V8 JavaScript engine. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient. Node.js' package ecosystem, npm, is the largest ecosystem of open source libraries in the world.

从这段介绍来看，解读要点如下

• Node.js 不是 JavaScript 应用，不是语言（JavaScript 是语言），不是像 Rails(Ruby)、 Laravel(PHP) 或 Django(Python) 一样的框架，也不是像 Nginx 一样的 Web 服务器。Node.js 是 JavaScript 运行时环境
• 构建在 Chrome's V8 这个著名的 JavaScript 引擎之上，Chrome V8 引擎以 C/C++ 为主，相当于使用JavaScript 写法，转成 C/C++ 调用，大大的降低了学习成本
• 事件驱动（event-driven），非阻塞 I/O 模型（non-blocking I/O model），简单点讲就是每个函数都是异步的，最后由 Libuv 这个 C/C++ 编写的事件循环处理库来处理这些 I/O 操作，隐藏了非阻塞 I/O 的具体细节，简化并发编程模型，让你可以轻松的编写高性能的Web应用，所以它是轻量（lightweight）且高效（efficient）的
• 使用 npm 作为包管理器，目前 npm 是开源库里包管理最大的生态，功能强大，截止到2017年12月，模块数量超过 60 万+

大多数人都认为 Node.js 只能写网站后台或者前端工具，这其实是不全面的，Node.js的目标是让并发编程更简单，主要应用在以网络编程为主的 I/O 密集型应用。它是开源的，跨平台，并且高效（尤其是I/O处理），包括IBM、Microsoft、Yahoo、SAP、PayPal、沃尔玛及GoDaddy都是 Node.js 的用户。

c）基本原理

下面是一张 Node.js 早期的架构图，来自 Node.js 之父 Ryan Dahl 的演讲稿，在今天依然不过时，它简要的介绍了 Node.js 是基于 Chrome V8引擎构建的，由事件循环（Event Loop）分发 I/O 任务，最终工作线程（Work Thread）将任务丢到线程池（Thread Pool）里去执行，而事件循环只要等待执行结果就可以了。

核心概念

• Chrome V8 是 Google 发布的开源 JavaScript 引擎，采用 C/C++ 编写，在 Google 的 Chrome 浏览器中被使用。Chrome V8 引擎可以独立运行，也可以用来嵌入到 C/C++ 应用程序中执行。
• Event Loop 事件循环（由 libuv 提供）
• Thread Pool 线程池（由 libuv 提供）

梳理一下

• Chrome V8 是 JavaScript 引擎
• Node.js 内置 Chrome V8 引擎，所以它使用的 JavaScript 语法
• JavaScript 语言的一大特点就是单线程，也就是说，同一个时间只能做一件事
• 单线程就意味着，所有任务需要排队，前一个任务结束，才会执行后一个任务。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。
• 如果排队是因为计算量大，CPU 忙不过来，倒也算了，但是很多时候 CPU 是闲着的，因为 I/O 很慢，不得不等着结果出来，再往下执行
• CPU 完全可以不管 I/O 设备，挂起处于等待中的任务，先运行排在后面的任务
• 将等待中的 I/O 任务放到 Event Loop 里
• 由 Event Loop 将 I/O 任务放到线程池里
• 只要有资源，就尽力执行

我们再换一个维度看一下

核心

• Chrome V8 解释并执行 JavaScript 代码（这就是为什么浏览器能执行 JavaScript 原因）
• libuv 由事件循环和线程池组成，负责所有 I/O 任务的分发与执行

在解决并发问题上，异步是最好的解决方案，可以拿排队和叫号机来理解

• 排队：在排队的时候，你除了等之外什么都干不了
• 叫号机：你要做的是先取号码，等轮到你的时候，系统会通知你，这中间，你可以做任何你想做的事儿

Node.js 其实就是帮我们构建类似的机制。我们在写代码的时候，实际上就是取号的过程，由 Event Loop 来接受处理，而真正执行操作的是具体的线程池里的 I/O 任务。之所以说 Node.js 是单线程，就是因为在接受任务的时候是单线程的，它无需进程/线程切换上下文的成本，非常高效，但它在执行具体任务的时候是多线程的。

Node.js 公开宣称的目标是 “旨在提供一种简单的构建可伸缩网络程序的方法”，毫无疑问，它确实做到了。这种做法将并发编程模型简化了，Event Loop和具体线程池等细节被 Node.js 封装了，继而将异步调用 Api 写法暴露给开发者。真是福祸相依，一方面简化了并发编程，另一方面在写法上埋下了祸根，这种做法的好处是能让更多人轻而易举地写出高性能的程序！

在Node.js Bindings层做的事儿就是将 Chrome V8 等暴露的 C/C++ 接口转成JavaScript Api，并且结合这些 Api 编写了 Node.js 标准库，所有这些 Api 统称为 Node.js SDK，后面模块章节会有更详细的讨论。

微软在2016年宣布在MIT许可协议下开放 Chakra 引擎，并以 ChakraCore 为名在 Github 上开放了源代码，ChakraCore 是一个完整的 JavaScript 虚拟机，它拥有着和 Chakra 几乎相同的功能与特性。微软向 Node.js 主分支提交代码合并请求，让 Node.js 用上 ChakraCore引擎，即 nodejs/node-chakracore 项目。实际上微软是通过创建名为 V8 shim 的库的赋予了 ChakraCore 处理谷歌 Chrome V8 引擎指令的能力，其原理示意图如下

目前，Node.js 同时支持这2种 JavaScript 引擎，二者性能和特性上各有千秋，ChakraCore 在特性上感觉更潮一些，曾经是第一个支持 Async函数 的引擎，但目前 Node.js 还是以 Chrome V8 引擎为主， ChakraCore 版本需要单独安装，大家了解一下就好。

Part 1前言：学习 Node.js 的三个境界

我总结的编程3种境界

• 打日志：console.log
• 断点调试：断点调试：node debugger 或node inspector 或vscode
• 测试驱动开发（tdd | bdd）

大家可以自测一下，自己在哪个水平？如果是第三个阶段，那么本场Live可能不太适合你。哈哈哈

Part 2准备：如何学习Node.js

Node不是语言，不是框架，只是基于V8运行时环境。结合libuv能够通过js语法获得更好的等价于c/c++的性能。

它很简单，异步是解决并发的最佳实践。本节主要讲如何学习Node.js，是本次Live非常核心的内容，大家要注意听。

基础学习

1）js语法必须会

1. js基本语法，都是c语系的，有其他语言背景学习起来相对更简单
2. 常见用法，比如正则，比如数据结构，尤其是数组的几种用法。比如bind/call/apply等等
3. 面向对象写法。js是基于对象的，所以它的oo写起来非常诡异。参见红皮书JavaScript高级编程，很多框架都是自己实现oo基础框架，比如ext-core等。

犀牛书，《JavaScript权威指南》，没事就多翻翻，看多少遍都不为过。

2）个人学习和技术选型都要循序渐进

1. 先能写，采用面向过程写法，简单理解就是定义一堆function，然后调用，非常简单
2. 然后再追求更好的写法，可以面向对象。对于规模化的编程来说，oo是有它的优势的，一般java、c#，ruby这些语言里都有面向对象，所以后端更习惯，但对于语言经验不那么强的前端来说算高级技巧。
3. 等oo玩腻了，可以有更好的追求：函数式编程，无论编程思维，还是用法上都对已有的编程思维是个挑战。我很喜欢函数式，但不太会在团队里使用，毕竟oo阶段还没完全掌握，风险会比较大。但如果团队水平都非常高了，团队稳定是可以用的。

可以看出我的思路，先能写，然后再追求更好的写法，比如面向对象。等团队水平到一定程度了，并且稳定的时候，可以考虑更加极致的函数式写法。

团队是这样选型的，个人学习也这样，最好是循序渐进，步子迈大了不好。

3）各种高级的JavaScript友好语言

JavaScript友好语言指的是能够使用其他语法实现，但最终编译成js的语言。自从Node.js出现后，这种黑科技层出不穷。比如比较有名的coffee、typescript、babel（es）等。

CoffeeScript虽然也是JavaScript友好语言，但其语法借鉴ruby，崇尚极简，对于类型和OO机制上还是偏弱，而且这么多年也没发展起来，仍然是比较小众的活着。未来比例会越来越少的。

显然TypeScript会越来越好，TypeScript 的强大之处是要用过才知道的。

• 1）规模化编程，像Java那种，静态类型，面向对象，前端只有TypeScript能做到
• 2）亲爹是微软安德斯·海尔斯伯格，不知道此人的请看borland传奇去
• 3）开源，未来很好
• 4）组合拳：TypeScript + VSCode = 神器

当下前端发展速度极快，以指数级的曲线增长。以前可能1年都不一定有一项新技术，现在可能每个月都有。大前端，Node全栈，架构演进等等都在快速变化。可以说，前端越复杂，有越多的不确定性，TypeScript的机会就越大。

4）再论面向对象

面向对象想用好也不容易的，而且js里有各种实现，真是让人眼花缭乱。

• 基于原型的写法，纵观JavaScript高级编程，就是翻来覆去的讲这个，这个很基础，但不是很好用。可以不用，但不可以不会。
• 自己写面向对象机制是最好的，但不是每个人都有这个能力的。好在es6规范出了更好一点的面向对象，通过class、extends、super关键字来定义类，已经明显好很多了，虽然还很弱，但起码勉强能用起来了。从面向过程走过来的同学，推荐这种写法，简单易用。但要注意面向对象要有面向对象的写法，要理解抽象，继承，封装，多态4个基本特征。如果想用好，你甚至还需要看一些设计模式相关的书。好在有《JavaScript设计模式》一书。Koa2里已经在用这种写法了。
• js是脚本语言，解释即可执行。所以它的最大缺点是没有类型系统，这在规模化编程里是非常危险的，一个函数，传参就能玩死人。于是现在流行使用flow和typescript来做类型校验。flow只是工具，比较轻量级。而typescript是es6超集，给es6补充了类型系统和更完善的面向对象机制，所以大部分人都会对ts有好感，很有可能是未来的趋势。

对于es6高级特性，我是比较保守的，一般node长期支持版本lts支持的我都让用，一些更新的特性我一般不让使用。根本lts版本保持一致就好。

我的团队现在是采用es6的面向对象写法开发，后面会一点一点转到typescript上的。熟练oo转到ts是非常容易的。

安装Node.js环境

3m安装法

• nvm（node version manager）【需要使用npm安装，替代品是yrm（支持yarn）】
• nrm（node registry manager）【需要使用npm安装，替代品是yrm（支持yarn）】
• npm（node packages manager）【内置，替代品是n或nvs（对win也支持）】

nvm

node版本发布非常快，而且多版本共存可能性较大，推荐使用nvm来安装node

$ curl -o- https://raw.githubusercontent.com/creationix/nvm/v0.33.6/install.sh | bash

$ echo 'export NVM_DIR="$HOME/.nvm"' >> ~/.zshrc
$ echo '[ -s "$NVM_DIR/nvm.sh" ] && . "$NVM_DIR/nvm.sh" # This loads nvm' >> ~/.zshrc
$ source ~/.zshrc

$ nvm install 0.10
$ nvm install 4
$ nvm install 6
$ nvm install 8

nrm

https://registry.npmjs.com 是node官方的源（registry），服务器在国外，下载速度较慢，推荐安装nrm来切换源，国内的cnpm和taobao的源都非常快，当然，如果你想自建源也是支持的。

$ npm install --global nrm --registry=https://registry.npm.taobao.org
$ nrm use cnpm

npm

nrm切换完源之后，你安装npm模块的速度会更快。

$ npm install --global yarn

npm基本命令

名称	描述	简写
npm install xxx	安装xxx模块，并且记录到package.json里，字段对应的dependency，是产品环境必须依赖的模块	npm i xxx
npm install --no-save xxx	安装xxx模块，但不记录到package.json里	npm i --no-save xxx
npm install --save-dev xxx	安装xxx模块，并且记录到package.json里，字段对应的dev-dependency，是开发环境必须依赖的模块，比如测试类的（mocha、chai、sinon、zombie、supertest等）都在	npm i -D xxx
npm install --global xxx	全局安装xxx模块，但不记录到package.json里，如果模块里package.json有bin配置，会自动链接，作为cli命令	npm i -g xxx

注意： npm 5 之前采用默认 --no-save 策略，需要加 --save 或 -S 参数将其记录到 package.json 里。

常用软件

• 1）oh my zsh是我最习惯的shell，终端下非常好用

配合iterm2分屏 + spectacle全屏，几乎无敌

• 2）brew是mac装软件非常好的方式，和apt-get、rpm等都非常类似

安装4个必备软件

• brew install git 最流行的SCM源码版本控制软件

• brew install wget 下载、扒站神器

• brew install ack 搜索代码神器

• brew install autojump 终端下多目录跳转神器

• 3）vim

我虽然不算vim党，但也深爱着。janus是一个非常好用的vim集成开发环境。比如ctrl-p、nerdtree等插件都集成了，对我这种懒人足够了。

IDE和编辑器

关于Node.js的IDE和编辑器有很多选择，对比如下

名称	是否收费	断点调试	功能
Webstorm	收费	支持	是IDE，在代码提示、重构等方面功能非常强大，支持的各种语言、框架、模板也非常多，支持断点调试，好处是特别智能，缺点也是特别智能
Sublime/TextMate	收费	不支持	编辑器里非常好用的，textmate主要针对mac用户，sublime是跨平台的，相信很多前端开发都熟悉
Vim/Emacs	免费	不支持	命令行下的编辑器，非常强大，难度也稍大，但更为酷炫，而且对于服务器部署开发来说是值得一学的
VSCode/Atom	免费	支持	Atom比较早，功能强大，缺点稍卡顿，VSCode是微软出的，速度快，对于Node.js 调试，重构，代码提示等方面支持都非常好

Visual Studio Code是一个运行于 Mac、Windows和 Linux 之上的，针对于编写现代 Web 和云应用的跨平台源代码编辑器。它功能强大，便于调试，加上它本身也是基于 Node.js 模块 electron 构建的，尤其要推荐大家使用。

Visual Studio Code（以下简称vsc）

• vsc是一个比较潮比较新的编辑器（跨平台Mac OS X、Windows和 Linux ）
• vsc功能和textmate、sublime、notepad++，ultraedit等比较，毫不逊色
• vsc尤其是在nodejs（调试）和typescript、go上支持尤其好
• vsc提供了自定义 Debugger Adapter 和 VSCode Debug Protocol 从而实现自己的调试器

值得一学，我推荐VSCode编辑器！

更多调试方法，参见https://github.com/i5ting/node-debug-tutorial

Node.js应用场景

《Node.js in action》一书里说，Node.js 所针对的应用程序有一个专门的简称：DIRT。它表示数据密集型实时（data-intensive real-time）程序。因为 Node.js 自身在 I/O 上非常轻量，它善于将数据从一个管道混排或代理到另一个管道上，这能在处理大量请求时持有很多开放的连接，并且只占用一小部分内存。它的设计目标是保证响应能力，跟浏览器一样。

这话不假，但在今天来看，DIRT 还是范围小了。其实 DIRT 本质上说的 I/O 处理的都算，但随着大前端的发展，Node.js 已经不再只是 I/O 处理相关，而是更加的“Node”！

Node.js 使用场景主要分为4大类

• 1）跨平台：覆盖你能想到的面向用户的所有平台，传统的PC Web端，以及PC客户端 nw.js/electron 、移动端 cordova、HTML5、react-native、weex，硬件 ruff.io 等
• 2）Web应用开发：网站、Api、RPC服务等
• 3）前端：三大框架 React \ Vue \ Angular 辅助开发，以及工程化演进过程（使用Gulp /Webpack 构建 Web 开发工具）
• 4）工具：npm上各种工具模块，包括各种前端预编译、构建工具 Grunt / Gulp、脚手架，命令行工具，各种奇技淫巧等

下面列出具体的 Node.js 的使用场景，以模块维度划分

分类	描述	相关模块
网站	类似于 cnodejs.org 这样传统的网站	Express / Koa
Api	同时提供给移动端，PC，H5 等前端使用的 HTTP Api 接口	Restify / HApi
Api代理	为前端提供的，主要对后端Api接口进行再处理，以便更多的适应前端开发	Express / Koa
IM即时聊天	实时应用，很多是基于 WebSocket协议的	Socket.io / sockjs
反向代理	提供类似于 nginx 反向代理功能，但对前端更友好	anyproxy / node-http-proxy / hiproxy
前端构建工具	辅助前端开发，尤其是各种预编译，构建相关的工具，能够极大的提高前端开发效率	Grunt / Gulp / Bower / Webpack / Fis3 / YKit
命令行工具	使用命令行是非常酷的方式，前端开发自定义了很多相关工具，无论是shell命令，node脚本，还是各种脚手架等，几乎每个公司\小组都会自己的命令行工具集	Cordova / Shell.js
操作系统	有实现，但估计不太会有人用	`NodeOS