深入浅出node笔记（二）

January 13, 2021 3082

函数式编程

在JS中，函数是一等公民，即函数可以作为函数参数，函数返回值，也可以赋值给变量

高阶函数

常规的函数接受的参数或者返回的值是基本数据类型或对象引用。高阶函数是指函数接受的参数或者返回的是函数。对于高阶函数而言，每次接受的函数不同，可以出现不同结果。在ES5中有许多的高阶函数：forEach、map、reduce、filter、every、some

偏函数

通过指定部分参数来产生一个定制函数，比如著名JS库underscore 中提供的after方法，underscore提供不添加内置对象而实现函数式编程的方法。

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_.after = function(times，func){
	if (times <= 0) return func() ;
    return function(){
		if (--times< 1) { return func.apply(this,arguments);
		}
	};
};

after函数的作用是：在times（>0）次调用才真正执行的函数。

异步编程

node最大的特点是事件驱动的非阻塞IO，非阻塞IO让CPU和IO之间不互相等待，提高资源利用。

前面提到过异步IO的原理是通过事件循环的方式，JS线程将任务分配给IO线程池的线程，

异步编程的难点在于：

1、异常处理

通常我们是try/catch来捕获异常，这只能捕获当次事件循环内的错误，对于下次事件循环（如process.nextTick）回调函数错误无能为力。

node在处理异常形成了一种约定：将异常作为回调函数的第一个参数，如果为空，表明异步调用没有异常。

2、阻塞代码

JS中没有sleep这样让线程沉睡的函数，可以通过setTimeout，setInterval来解决。

3、多线程编程

前端中，JS与UI渲染是同在主进程，可以使用web workers，独立于主线程的线程，分离JS计算和UI渲染，充分利用多核CPU。单个node进程是没有充分利用多核CPU的，node借鉴了这个模式，使用了child_process

异步编程解决方案

解决方案主要有：事件发布/订阅、Promise/Deferred，流程控制库

事件发布/订阅

node提供events模块简单实现发布/订阅，不存在事件冒泡，不存在preventDefault（阻止默认事件）、stopPropagation（阻止事件冒泡），具有on、once、removeListener、removeAllListeners和emit方法。发布订阅实现了一个事件与多个回调函数的关联。

  • 继承events模块

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    var events=require('events');
    function Stream(){
    events.EventEmitter.call(this);
    util.inherits (Stream，events.EventEmitter);

    node在util中封装了继承的方法，直接调用就行，

  • 事件队列解决雪崩问题

    使用once方法只执行一次，执行后解除与事件的关联。雪崩是指在高访问、大并发量的情况下缓存失效，同时大量请求涌入数据库，导致影响整个网站响应速度。

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    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";
    		});
    	}
    };

    利用once将请求回调压入事件队列中，保证每个回调只执行一次。对于相同的SQL查询，队列中的回调可以共享查询结果。

  • 多异步的协作方案

    在异步编程中会出现事件与回调函数是多对一的关系，业务可能依赖两个回调函数，回调函数间不饿能保证顺序，需要借助第三方函数和变量来协调。

Promise/Deferred

promise/A对单个异步操作这样抽象：promise只会在三种状态之一：pending、resolved、rejected，只能从pending变为resolve或reject，状态改变后不能更改。

在API的定义上，只要有then方法即可，then方法有以下要求：接受resolved、rejected的回调，只接受function对象，返回promise对象，以实现链式调用。

deferred主要维护内部状态的变化，promise用于外部，通过API then获取外部逻辑。与事件发布/订阅相比，promise是高级接口，事件是低级接口，低级接口的灵活性更高，高级接口一旦定义就不大容易变化，但对于解决经典问题十分有效。

promise通过all实现多个异步操作，只有当所有的异步操作成功，才会返回成功，否则就会失败。

书中使用node实现了链式调用，主要通过两个步骤：所有回调都存到队列中、promise完成时，逐个执行回调，检测到返回了新的promise对象时，改变deferred中promise的引用为新的promise对象，并将剩下的回调转给它。

流程控制库

事件发布/订阅和promise/deferred是经典或写进规范的解决方式，以下方式非模式化但更加灵活。

  • 尾触发和next

    尾触发是指，有的方法需要手动调用才能执行后续的调用，关键词是next。常用于connect的中间件，每个中间件传递请求对象、响应对象和尾触发函数，通过队列形成处理流。

    next的原理是，取出队列中的中间件执行，同时将当前方法传入实现递归调用，达到持续触发的目的。

  • async

    async基于promise，写法上更加简洁，不需要then，然后也不需要写匿名函数处理resolve

    async提供series实现异步的串行执行，parallel实现异步的并行执行，waterfall实现异步的依赖处理，auto实现自动依赖处理，

  • step

    step库比async更加轻量，只有一个接口Step，可以接受任意数量的任务，任务将串行执行。用到的this关键字其实是内部的next方法，将异步的结果传递给下一个任务

    同样，Step通过this的parallel也可以实现多个异步并行执行，需要注意的是如果异步结果返回多个参数，Step只会取前2个参数，group实现按结果分组，

  • wind

    文中还提到了wind库，其中使用了eval

异步并发控制

有时候，如果异步的并发量过大，下层服务器将吃不消，书中作者提供了一个bagpipe的解决方法，async提供了parallelLimit，用一个参数来控制异步并发的数量，缺点在于不能动态增加任务。queue可以实现动态添加并行任务。

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