Node.js系列 - 技术栈

说说你对Node.js的理解？优缺点？应用场景？

Node.js 是一个基于 V8 引擎的 JavaScript 运行时环境，可以让 JavaScript 运行在服务器端。它采用事件驱动和非阻塞 I/O 模型，所以在处理高并发请求时性能很好。

两个特点：

1.非阻塞 I/O

Node.js 在进行数据库或文件操作时不会阻塞线程，而是把结果通过回调或 Promise 返回，所以可以同时处理很多请求。

eg：请求1 → 发起数据库请求

↓

继续处理请求2

↓

数据库返回结果 → 回调函数处理

2.事件驱动

Node.js 内部有事件循环机制，请求进来会放到事件队列里，当事件完成时再执行对应的回调函数。

请求进入 ->加入事件队列->Event Loop不断检查->事件完成触发回调

优点

适合高并发，适合 I/O 密集型应用，前后端都用 JavaScript，开发效率高

缺点

单线程，不适合 CPU 密集型计算，出现错误可能导致整个进程崩溃，默认不能很好利用多核 CPU

Node.js 适合：

Web API 服务，实时应用（聊天室、WebSocket），高并发系统，前端工程化工具（webpack、vite）

说说Node. js有哪些全局对象？

在浏览器中，全局对象是 window，而在 Node.js 中，全局对象是：global

Node.js 中的全局对象可以分为两类：真正的全局对象，模块级别的全局变量

真正的全局对象，这些对象在任何地方都可以直接使用。

常见的有：

global

process:是 Node 的进程对象，可以获取当前进程信息。

console

Buffer:Buffer 用来处理二进制数据，Node.js在处理文件流、网络数据时经常用到。

setTimeout / setInterval

clearTimeout / clearInterval

模块级别的全局变量，这些变量看起来像全局变量，但其实只在当前模块中有效。

常见的有：

__dirname:当前文件所在目录,console.log(__dirname)

__filename:当前文件完整路径

exports:用于模块导出

module

require:用于引入模块

说说对Node中的process的理解？有哪些常用方法？

process 是 Node.js 的一个全局对象，用来提供当前 Node 进程的信息，并可以对进程进行控制。

当我们执行：node index.js，实际上就是启动了一个Node进程。process 对象就代表：当前 Node 运行的这个进程

通过它可以：获取进程信息，获取环境变量，处理进程事件，进行进程控制

process.env：获取环境变量，常用于区分环境，例如：console.log(process.env.NODE_ENV)

process.argv：获取命令行参数

process.cwd()：获取当前执行目录，注意区别：process.cwd() 运行目录，__dirname：当前文件目录

process.pid：当前进程 id

process.nextTick()，让回调函数在当前事件循环结束后立即执行。

进程事件监听

process.nextTick 和 setTimeout 的区别

process.nextTick 属于微任务，优先级高于 event loop，setTimeout 属于宏任务，需要进入下一次事件循环

说说对Node中的fs模块的理解? 有哪些常用方法

fs 是 Node.js 的核心模块，用于操作文件系统。它提供了同步和异步两种 API，可以实现文件的读取、写入、追加、复制以及目录操作等功能。在实际开发中通常使用异步 API 来避免阻塞事件循环。

1 文件读取

fs.readFile()，fs.readFileSync()

fs.readFile("test.txt","utf8",(err,data)=>{console.log(data)})

2 文件写入

fs.writeFile()，fs.writeFileSync()

fs.writeFile("test.txt","hello",err=>{console.log("写入成功")})

3 文件追加

fs.appendFile()，fs.appendFileSync()

fs.appendFile("test.txt"," world",()=>{})

4 文件复制

fs.copyFile()，fs.copyFileSync()

5 目录操作

例如：fs.mkdir()，fs.rmdir()，fs.readdir()

创建目录：fs.mkdir("test",(err)=>{})

Node.js 还有流式文件操作：

fs.createReadStream()，fs.createWriteStream()

适合处理：大文件，文件上传，视频流，因为不会一次性把文件加载到内存。

说说对Node中的Buffer的理解？应用场景？

Buffer 是 Node.js 中用于处理二进制数据的一个类，本质上是一块连续的内存空间，可以理解为一个字节数组。在 Node.js 中进行文件读取、网络传输或流式数据处理时，数据通常会以 Buffer 的形式存在。常见的创建方式有 Buffer.from() 根据数据创建 Buffer和 Buffer.alloc()创建指定大小的 Buffer。

说说对 Node 中的 Stream 的理解？应用场景？

Stream（流）是Node.js中用于处理数据流的一种机制，可以按块（chunk）逐步读取或写入数据，而不是一次性把数据全部加载到内存。因为大文件一次读入内存容易内存溢出，Node.js中的Stream分为四种：

1 可读流（Readable）用于读取数据，fs.createReadStream()

2 可写流（Writable）用于写入数据，fs.createWriteStream()

3 双工流（Duplex）既可以读又可以写，net.Socket

4 转换流（Transform）读写的同时对数据进行转换，压缩，加密，格式转换，比如：zlib

说说Node中的EventEmitter? 如何实现一个EventEmitter?

EventEmitter 是 Node.js 实现事件驱动机制的核心类，很多模块都继承自它。通过 on 方法注册事件监听，通过 emit 方法触发事件，本质上是发布订阅模式。内部通常通过一个对象保存事件和对应的回调函数，在触发事件时依次执行这些回调。

javascript 复制代码

class EventEmitter {
  constructor() {
    this.events = {}
  }

  on(type, fn) {
    if (!this.events[type]) {
      this.events[type] = []
    }
    this.events[type].push(fn)
  }

  emit(type, ...args) {
    const handlers = this.events[type]
    if (!handlers) return

    handlers.forEach(fn => fn(...args))
  }

  off(type, fn) {
    const handlers = this.events[type]
    if (!handlers) return

    this.events[type] = handlers.filter(item => item !== fn)
  }
}

说说对Nodejs中的事件循环机制理解?

Node.js 的事件循环是基于 libuv 实现的，用来处理异步任务和 I/O 操作。事件循环一共有六个阶段，分别是 timers、I/O callbacks、idle/prepare、poll、check 和 close callbacks。不同类型的任务会进入不同阶段的队列，例如 setTimeout 在 timers 阶段执行，setImmediate 在 check 阶段执行。Node 中还存在微任务机制，其中 process.nextTick 的优先级最高，其次是 Promise 的 then 回调，它们会在当前阶段结束后、进入下一个阶段之前执行。

Node.js 中的 process.nextTick 不属于事件循环的任何阶段，它会在当前阶段执行完之后、进入下一阶段之前执行，因此优先级高于 Promise 的微任务。如果在 nextTick 中不断递归调用 nextTick，就会导致事件循环无法进入下一阶段，从而造成事件循环饥饿，阻塞 I/O 和定时器任务。

setImmediate 是 Node.js 提供的一个异步 API，它会把回调函数放到事件循环的 check 阶段执行。通常用于在当前 I/O 操作完成后立即执行回调。在 I/O 回调中，setImmediate 的执行顺序会早于 setTimeout(0)。

说说Node文件查找的优先级以及Require方法的文件查找策略?

Node.js 的 require 在加载模块时会按照一定顺序查找。首先会检查模块缓存，如果缓存中存在则直接返回。其次会检查是否是 Node 的内置模块，例如 fs 或 path。如果是路径模块，则按照相对路径或绝对路径查找文件，并按 .js、.json、.node 的顺序尝试加载。如果 require 的是一个目录，则会先读取 package.json 的 main 字段，如果没有则默认加载 index.js。最后如果是第三方模块，则会从当前目录的 node_modules 开始逐级向上查找，直到根目录。

require 是 CommonJS 规范中的模块加载方式，属于运行时加载，可以动态引入模块；而 import 是 ES Module 规范中的语法，在编译阶段就确定依赖关系。require 是同步加载，而 import 支持静态分析，因此可以实现 Tree Shaking。另外 require 使用 module.exports 导出，而 import 使用 export 和 export default 导出。

说说对中间件概念的理解，如何封装node中间件？

在 Node.js Web 框架中，中间件是处理 HTTP 请求的一种机制，本质上是一个函数，它可以在请求和响应之间执行逻辑，例如日志记录、权限校验或数据解析等。像 Koa 框架中的中间件采用洋葱模型，通过 async/await 和 next 函数实现中间件的层层调用。封装中间件时通常返回一个函数 (ctx, next) => {}，在函数内部处理逻辑并调用 await next() 进入下一个中间件。

如何实现jwt鉴权机制？说说你的思路

JWT 是一种基于Token的身份认证机制，由 Header、Payload 和 Signature 三部分组成。用户登录成功后，服务器会生成一个 JWT 并返回给客户端，客户端在后续请求中通过 Authorization 请求头携带该 Token。服务器通过验证 Token 的签名和有效期来判断用户身份。在 Node.js 中通常使用 jsonwebtoken 库生成和校验 Token，并通过中间件实现接口鉴权。

如何实现文件上传？说说你的思路

文件上传一般通过 input type=file 选择文件，然后用 FormData 通过 multipart/form-data 格式发送到服务器。服务端通过 multer、koa-body 等中间件解析文件，最后使用 fs 保存到服务器。如果是大文件，还可以通过分片上传和断点续传优化。

Node性能如何进行监控以及优化？

分页一般由前端传递 page 和 pageSize，后端通过 (page - 1) * pageSize 计算 offset，然后使用 LIMIT + OFFSET 查询数据库，并返回总数、总页数以及当前页数据给前端。前端根据这些数据渲染分页组件。如果数据量很大，可以使用游标分页或索引优化提高性能。

Node性能如何进行监控以及优化？

Node 性能监控主要关注 CPU、内存、I/O 和网络等指标，可以通过 process.memoryUsage 或 Easy-Monitor、PM2 等工具进行监控。性能优化主要包括避免同步阻塞、使用 Stream 处理大文件、增加缓存减少数据库访问、优化数据库查询以及通过 cluster 或 PM2 利用多核 CPU 提高并发能力。