Nodejs學習筆記之Global Objects全局對象
一，開篇分析
在上個章節(jié)中我們學習了NodeJS的基礎理論知識，對于這些理論知識來說理解是至關重要的，在后續(xù)的章節(jié)中，我們會對照著官方文檔逐步學習里面的各部分模塊，好了該是本文主角登臺亮相的時候了，Global
讓我們來看一下官方的定義：
Global Objects全局對象These objects are available in all modules. Some of these objects aren't actually in the global scope but in the module scope - this will be noted.
這些對象在所有的模塊中都可用。實際上有些對象并不在全局作用域范圍中，但是在它的模塊作用域中------這些會標識出來的。
In browsers, the top-level scope is the global scope. That means that in browsers if you're in the global scopevar somethingwill define a global variable.
In Node this is different. The top-level scope is not the global scope;var somethinginside a Node module will be local to that module.
全局對象這個概念我想大家應該不會感到陌生，在瀏覽器中，最高級別的作用域是Global Scope ，這意味著如果你在Global Scope中使用 "var" 定義一個變量，這個變量將會被定義成Global Scope。
但是在NodeJS里是不一樣的，最高級別的Scope不是Global Scope，在一個Module里用 "var" 定義個變量，這個變量只是在這個Module的Scope里。
在NodeJS中，在一個模塊中定義的變量，函數(shù)或方法只在該模塊中可用，但可以通過exports對象的使用將其傳遞到模塊外部。
但是，在Node.js中，仍然存在一個全局作用域，即可以定義一些不需要通過任何模塊的加載即可使用的變量、函數(shù)或類。
同時，也預先定義了一些全局方法及全局類Global對象就是NodeJS中的全局命名空間，任何全局變量，函數(shù)或對象都是該對象的一個屬性值。
在REPL運行環(huán)境中，你可以通過如下語句來觀察Global對象中的細節(jié)內容，見下圖：
我在下面會逐一說說掛載在Global對象上的相關屬性值對象。
（1），Process
process {Object} The process object.See the process object section.
process {對象} 這是一個進程對象。 在后續(xù)的章節(jié)中我會細說，但在這里我要先拿出一個api來說一下。
process.nextTick(callback)
On the next loop around the event loop call this callback. This is not a simple alias to setTimeout(fn, 0), it's much more efficient. It typically runs before any other I/O events fire, but there are some exceptions. See process.maxTickDepth below.
在事件循環(huán)的下一次循環(huán)中調用 callback 回調函數(shù)。這不是 setTimeout(fn, 0) 函數(shù)的一個簡單別名，因為它的效率高多了。
該函數(shù)能在任何 I/O 事前之前調用我們的回調函數(shù)。如果你想要在對象創(chuàng)建之后而I/O 操作發(fā)生之前執(zhí)行某些操作，那么這個函數(shù)對你而言就十分重要了。
有很多人對Node.js里process.nextTick()的用法感到不理解，下面我們就來看一下process.nextTick()到底是什么，該如何使用。
Node.js是單線程的，除了系統(tǒng)IO之外，在它的事件輪詢過程中，同一時間只會處理一個事件。你可以把事件輪詢想象成一個大的隊列，在每個時間點上，系統(tǒng)只會處理一個事件。
即使你的電腦有多個CPU核心，你也無法同時并行的處理多個事件。但也就是這種特性使得node.js適合處理I／O型的應用，不適合那種CPU運算型的應用。
在每個I／O型的應用中，你只需要給每一個輸入輸出定義一個回調函數(shù)即可，他們會自動加入到事件輪詢的處理隊列里。
當I／O操作完成后，這個回調函數(shù)會被觸發(fā)。然后系統(tǒng)會繼續(xù)處理其他的請求。
在這種處理模式下，process.nextTick()的意思就是定義出一個動作，并且讓這個動作在下一個事件輪詢的時間點上執(zhí)行。我們來看一個例子。例子中有一個foo()，你想在下一個時間點上調用他，可以這么做：
function foo() {
console.error('foo');
}
process.nextTick(foo);
console.error('bar');
運行上面的代碼，你從下面終端打印的信息會看到，"bar"的輸出在“foo”的前面。這就驗證了上面的說法，foo()是在下一個時間點運行的。
bar
foo
你也可以使用setTimeout()函數(shù)來達到貌似同樣的執(zhí)行效果：
setTimeout(foo, 0);
console.log('bar');
但在內部的處理機制上，process.nextTick()和setTimeout(fn, 0)是不同的，process.nextTick()不是一個單純的延時，他有更多的特性。
更精確的說，process.nextTick()定義的調用會創(chuàng)建一個新的子堆棧。在當前的棧里，你可以執(zhí)行任意多的操作。但一旦調用netxTick，函數(shù)就必須返回到父堆棧。然后事件輪詢機制又重新等待處理新的事件，如果發(fā)現(xiàn)nextTick的調用，就會創(chuàng)建一個新的棧。
下面我們來看看，什么情況下使用process.nextTick()：
在多個事件里交叉執(zhí)行CPU運算密集型的任務：
在下面的例子里有一個compute()，我們希望這個函數(shù)盡可能持續(xù)的執(zhí)行，來進行一些運算密集的任務。
但與此同時，我們還希望系統(tǒng)不要被這個函數(shù)堵塞住，還需要能響應處理別的事件。這個應用模式就像一個單線程的web服務server。在這里我們就可以使用process.nextTick()來交叉執(zhí)行compute()和正常的事件響應。
var http = require('http');
function compute() {
// performs complicated calculations continuously
// ...
process.nextTick(compute);
}
http.createServer(function(req, res) {
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hello World');
}).listen(5000, '127.0.0.1');
compute();
在這種模式下，我們不需要遞歸的調用compute()，我們只需要在事件循環(huán)中使用process.nextTick()定義compute()在下一個時間點執(zhí)行即可。
在這個過程中，如果有新的http請求進來，事件循環(huán)機制會先處理新的請求，然后再調用compute()。
反之，如果你把compute()放在一個遞歸調用里，那系統(tǒng)就會一直阻塞在compute()里，無法處理新的http請求了。你可以自己試試。
當然，我們無法通過process.nextTick()來獲得多CPU下并行執(zhí)行的真正好處，這只是模擬同一個應用在CPU上分段執(zhí)行而已。
?。?），Console
console {Object} Used to print to stdout and stderr.See the stdio section.
控制臺 {對象} 用于打印到標準輸出和錯誤輸出?？慈缦聹y試：
console.log("Hello Bigbear !") ;
for(var i in console){
console.log(i+" "+console[i]) ;
}
會得到以下輸出結果：
var log = function () {
process.stdout.write(format.apply(this, arguments) + '\n');
}
var info = function () {
process.stdout.write(format.apply(this, arguments) + '\n');
}
var warn = function () {
writeError(format.apply(this, arguments) + '\n');
}
var error = function () {
writeError(format.apply(this, arguments) + '\n');
}
var dir = function (object) {
var util = require('util');
process.stdout.write(util.inspect(object) + '\n');
}
var time = function (label) {
times[label] = Date.now();
}
var timeEnd = function (label) {
var duration = Date.now() - times[label];
exports.log('undefined: NaNms', label, duration);
}
var trace = function (label) {
// TODO probably can to do this better with V8's debug object once that is
// exposed.
var err = new Error;
err.name = 'Trace';
err.message = label || '';
Error.captureStackTrace(err, arguments.callee);
console.error(err.stack);
}
var assert = function (expression) {
if (!expression) {
var arr = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
require('assert').ok(false, format.apply(this, arr));
}
}
通過這些函數(shù)，我們基本上知道NodeJS在全局作用域添加了些什么內容，其實Console對象上的相關api只是對Process對象上的"stdout.write“進行了更高級的封裝掛在到了全局對象上。
?。?），exports與module.exports
在NodeJS中，有兩種作用域，分為全局作用域和模塊作用域
var name = 'var-name';
name = 'name';
global.name='global-name';
this.name = 'module-name';
console.log(global.name);
console.log(this.name);
console.log(name);
我們看到var name = 'var-name';name = 'name'; 是定義的局部變量；
而global.name='global-name';是為 全局對象定義一個name 屬性，
而 this.name = 'module-name';是為模塊對象定義了一個name 屬性
那么我們來驗證一下，將下面保存成test2.js,運行
var t1 = require('./test1');
console.log(t1.name);
console.log(global.name);
從結果可以看出，我們成功導入 了test1 模塊，并運行了 test1的代碼，因為在test2 中 輸出 了global.name，
而 t1.name 則是 test1 模塊中通過this.name 定義的，說明this 指向 的是 模塊作用域對象。
exports與module.exports的一點區(qū)別
Module.exports才是真正的接口，exports只不過是它的一個輔助工具。最終返回給調用的是Module.exports而不是exports。
所有的exports收集到的屬性和方法，都賦值給了Module.exports。當然，這有個前提，就是Module.exports本身不具備任何屬性和方法。
如果，Module.exports已經(jīng)具備一些屬性和方法，那么exports收集來的信息將被忽略。
舉個栗子：
新建一個文件 bb.js
exports.name = function() {
console.log('My name is 大熊 ！') ;
} ;
創(chuàng)建一個測試文件 test.js
var bb= require('./bb.js');
bb.name(); // 'My name is 大熊 ！'
修改bb.js如下：
module.exports = 'BigBear!' ;
exports.name = function() {
console.log('My name is 大熊 ！') ;
} ;
再次引用執(zhí)行bb.js
var bb= require('./bb.js');
bb.name(); // has no method 'name'
由此可知，你的模塊并不一定非得返回“實例化對象”。你的模塊可以是任何合法的javascript對象--boolean, number, date, JSON, string, function, array等等。
（4），setTimeout，setInterval，process.nextTick，setImmediate
以下以總結的形式出現(xiàn)
Nodejs的特點是事件驅動，異步I/O產(chǎn)生的高并發(fā)，產(chǎn)生此特點的引擎是事件循環(huán)，事件被分門別類地歸到對應的事件觀察者上，比如idle觀察者，定時器觀察者，I/O觀察者等等，事件循環(huán)每次循環(huán)稱為Tick，每次Tick按照先后順序從事件觀察者中取出事件進行處理。
調用setTimeout()或setInterval()時創(chuàng)建的計時器會被放入定時器觀察者內部的紅黑樹中，每次Tick時，會從該紅黑樹中檢查定時器是否超過定時時間，超過的話，就立即執(zhí)行對應的回調函數(shù)。setTimeout()和setInterval()都是當定時器使用，他們的區(qū)別在于后者是重復觸發(fā)，而且由于時間設的過短會造成前一次觸發(fā)后的處理剛完成后一次就緊接著觸發(fā)。
由于定時器是超時觸發(fā)，這會導致觸發(fā)精確度降低，比如用setTimeout設定的超時時間是5秒，當事件循環(huán)在第4秒循到了一個任務，它的執(zhí)行時間3秒的話，那么setTimeout的回調函數(shù)就會過期2秒執(zhí)行，這就是造成精度降低的原因。并且由于采用紅黑樹和迭代的方式保存定時器和判斷觸發(fā)，較為浪費性能。
使用process.nextTick()所設置的所有回調函數(shù)都會放置在數(shù)組中，會在下一次Tick時所有的都立即被執(zhí)行，該操作較為輕量，時間精度高。
setImmediate()設置的回調函數(shù)也是在下一次Tick時被調用，其和process.nextTick()的區(qū)別在于兩點：
1，他們所屬的觀察者被執(zhí)行的優(yōu)先級不一樣，process.nextTick()屬于idle觀察者,setImmediate()屬于check觀察者，idle的優(yōu)先級>check。
2，setImmediate()設置的回調函數(shù)是放置在一個鏈表中，每次Tick只執(zhí)行鏈表中的一個回調。這是為了保證每次Tick都能快速地被執(zhí)行。
二，總結一下
1，理解Global對象存在的意義
2，exports與module.exports的一點區(qū)別
3，Console的底層是什么構建的（Process對象的高層封裝）
4，setTimeout，setInterval，process.nextTick，setImmediate的區(qū)別
5，NodeJS中的兩種作用域
相關文章
我們在測試寫的Nodejs的程序在不同Nodejs版本下是否能正常運行，或是我們想要嘗試下最新版 Nodejs 的新特性，但常用的代碼需要舊版本的 Nodejs的時候就需要用 Node 版本管理工具，本文介紹的是利用n工具如何輕松管理Node.js的版本,需要的朋友可以參考下。2017-04-04
node.js中fs文件系統(tǒng)目錄操作與文件信息操作
本篇文章給大家詳細分析了node.js中fs文件系統(tǒng)目錄操作與文件信息操作的方法以及代碼詳解，需要的讀者可以參考下。2018-02-02
這篇文章主要為大家介紹了Puppeteer解決SEO問題方法詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪2023-03-03
Node.js中的async?和?await?關鍵字微任務和宏任務
這篇文章主要介紹了Node.js中的async和await關鍵字微任務和宏任務，文章圍繞主題展開詳細的內容介紹，具有一定的參考價值，需要的小伙伴可以參考一下2022-07-07
這篇文章主要介紹了node.js下LDAP查詢實例分享的相關資料,需要的朋友可以參考下2015-09-09
這篇文章主要介紹了package.json配置文件構成以及相關知識點內容，有興趣的朋友們可以學習下。2019-08-08
這篇文章主要給大家介紹了關于如何使用Node.js實現(xiàn)一個多人游戲服務器引擎的相關資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者使用Node.js具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面來一起學習學習吧2019-03-03
這篇文章主要介紹了Nodejs爬蟲進階教程之異步并發(fā)控制的相關資料,需要的朋友可以參考下2016-02-02
這篇文章主要為大家詳細介紹了nodejs個人博客開發(fā)的后臺登陸功能，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2017-04-04
Windows8下搭建Node.js開發(fā)環(huán)境教程
這篇文章主要介紹了Windows8下搭建Node.js開發(fā)環(huán)境教程,Win8下安裝node.js也比較簡單,只是一些權限比較麻煩,需要的朋友可以參考下2014-09-09