Node.js 中的 JavaScript

在浏览器中使用 JavaScript 的主要痛点之一是，我们的代码可能会在各种设备和浏览器上运行。处理不同的浏览器意味着要处理 JavaScript 运行时，而这些运行时可能会错过语言或网络平台的某些最新功能。幸运的是，如今可以通过使用转译器(transpilers)和多填充(polyfills)功能在一定程度上缓解这一问题。

不过，这也带来了一系列弊端，并不是所有东西都能进行多填充。在 Node.js 上开发应用程序时，所有这些不便都不适用。事实上，我们的 Node.js 应用程序很可能会运行在事先已知的系统和 Node.js 运行时上。这让我们可以针对特定的 JavaScript 和 Node.js 版本编写代码，绝对保证在生产环境中运行时不会出现意外情况，从而带来了巨大的不同。

这一因素，再加上 Node.js 搭载了最新版本的 V8，意味着我们可以放心使用最新 ECMAScript 规范（简称 ES，JavaScript 语言所依据的标准）的大部分功能，而无需任何额外的转译步骤。

但请记住，如果我们开发的是供第三方使用的库，我们仍然必须考虑到我们的代码可能会在不同版本的 Node.js 上运行。在这种情况下，一般的模式是以最新的长期支持 (LTS) 版本为目标，并在 package.json 中指定 engines 部分，这样，如果用户试图安装与其 Node.js 版本不兼容的软件包，软件包管理器就会发出警告。

从一开始，Node.js 就配备了模块系统，即使 JavaScript 官方尚未支持任何形式的模块系统。最初的 Node.js 模块系统称为 CommonJS，它使用 require 关键字导入内置模块或设备文件系统中其他模块导出的函数、变量和类。

CommonJS 对整个 JavaScript 世界来说都是一场革命，因为它甚至在客户端世界也开始流行起来，它与模块捆绑程序（如 Webpack 或 Rollup）结合使用，可以生成便于浏览器执行的代码捆绑包。CommonJS 是 Node.js 的必要组件，可让开发人员创建与其他服务器端平台相同的大型、组织更好的应用程序。

如今，JavaScript 拥有所谓的 ES 模块语法（import 关键字可能更熟悉），Node.js 从中继承的只是语法，因为其底层实现与浏览器有些不同。事实上，浏览器主要处理远程模块，而 Node.js 至少目前只能处理本地文件系统中的模块。

我们将在下一章详细讨论模块。

正如我们已经提到的，即使 Node.js 使用 JavaScript，它也不会在浏览器的边界内运行。 这使得 Node.js 能够绑定底层操作系统提供的所有主要服务。

例如，借助 fs 模块，我们可以访问文件系统上的任何文件（受到任何操作系统级别的权限），或者借助 net 和 dgram 模块，我们可以编写使用低级 TCP 或 UDP 套接字的应用程序。 我们可以创建 HTTP(S) 服务器（使用 http 和 https 模块）或使用 OpenSSL 的标准加密和哈希算法（使用 crypto 模块）。 我们还可以访问一些 V8 内部结构（v8 模块）或在不同的 V8 上下文中运行代码（使用 vm 模块）。

我们还可以运行其他进程（使用 child_process 模块）或使用进程全局变量检索我们自己的应用程序的进程信息。 特别是，从进程全局变量中，我们可以获得分配给进程的环境变量列表（使用 process.env）或在应用程序启动时传递给应用程序的命令行参数（使用 process.argv） 。

在本书中，你将有机会使用这里介绍的许多模块，但要获得完整的参考资料，你可以查看 nodejsdp.link/node-docs 上的 Node.js 官方文档。

Node.js 提供的最强大功能之一无疑是创建可与本地代码绑定的用户模块。这为平台带来了巨大优势，因为它允许我们重用用 C/C++ 编写的现有或新组件。由于 N-API 接口的存在，Node.js 官方为实现本地模块提供了极大的支持。

但它有什么优势呢？首先，它允许我们不费吹灰之力地重用大量现有的开源库，最重要的是，它允许公司重用自己的 C/C++ 传统代码，而无需进行迁移。

另一个重要的考虑因素是，本地代码仍然是访问底层功能（如与硬件驱动程序或硬件端口（如 USB 或串口）通信）所必需的。事实上，由于 Node.js 能够链接到本地代码，它已在物联网（IoT）和自制机器人领域大受欢迎。

最后，尽管 V8 执行 JavaScript 的速度非常（非常）快，但与执行本地代码相比，它仍然要付出性能代价。在日常计算中，这很少成为问题，但对于 CPU 密集型应用（如需要处理和操作大量数据的应用）来说，将工作委托给本地代码会有很大意义。

我们还应该提到，如今大多数 JavaScript 虚拟机（VM）（以及 Node.js）都支持 WebAssembly (Wasm)，这是一种低级指令格式，允许我们将 JavaScript 之外的语言（如 C++ 或 Rust）编译成 JavaScript 虚拟机可以 "理解" 的格式。这就带来了我们提到的许多优势，而无需直接与本地代码对接。