工程师必备！Node.js和常见管理工具介绍（附操作演示）

在现代软件开发中，JavaScript已成为一种广泛使用的编程语言，在web前端开发、后端开发、移动应用端开发等领域中都有它的身影。在本文中，将从JavaScript语言为出发点，揭示这一语言及其相关生态中的一些基础而关键的概念，以及它们是如何在互联网历史浪潮中产生的。
 

 

一

JavaScript与Node.js

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JavaScript

JavaScript，即JS，一门高级的、解释性的编程语言，与我们常用的C、C++这些编译性语言相比，JavaScript特殊之处在于它是动态的解释性语言，特征是在执行时不需要提前编译成机器码，而是由解释器逐行读取并执行。

 

虽然JavaScript名字带Java，但在语言方面没有直接关系，而是有一种间接的缘分。这个要从JavaScript开发的初衷讲起。在以前没有网页脚本语言的时候，网页所有的操作都要发送到服务器再返回，效率低下。所以需要一种嵌入到网页的脚本语言，用来控制一些简单的浏览器行为，比如在本地做一些检查等。因此网景公司（Netscape）和Sun公司合作开发了一款叫LiveScript的浏览器脚本语言，后来正式发布时更名为JavaScript，而Sun公司正是Java语言的发明者和拥有者。

 

JavaScript借鉴了Java的部分语法，但是语法更加奔放自由，且其他方面也有很大区别，主要是两者应用环境大有不同。

 

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Node.js

Node.js是一个JavaScript的运行环境，用来执行JavaScript代码。

 

为什么会出现这么一个运行环境呢，从JavaScript研发初衷可以看出它是为了运行在浏览器中的，让网页交互更加便捷。但是随着JavaScript影响力不断壮大，它的使用范围已经发生了变化。2009年，Node.js发布，初代版本支持基本的网络通信和文件系统操作，这让JavaScript可以到服务器上大展拳脚，标志着JavaScript可以用于服务器端编程。

 

Node.js中node是指一个节点，在这里我们可以用来形容一种环境，而后面.js则是代表这是针对JavaScript的，防止与其他的node项目混淆，但是随着Node.js知名度越来越高，现在几乎直接以node代指Node.js了。

 

Node.js的出现推动了JavaScript的全栈开发，允许开发者使用同一种语言编写前端和后端代码。

 

Node.js除了提供JavaScript运行环境外，还提供了丰富的模块库，可以直接在开发时引入，使得开发更加高效和便捷。

 

Node.js采用了事件驱动、非阻塞式I/O模型，这意味着它可以在单线程上处理大量并发连接。传统的服务端编程模型通常是多线程或多进程的，每个连接都需要一个独立的线程或进程来处理，这在处理大量并发连接时会造成很大的性能损耗。而Node.js通过事件循环和回调函数的方式，实现了非阻塞式I/O操作，使得单个线程可以处理更多的并发连接，从而提高了整体性能。

 

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JavaScript引擎与V8引擎

为什么Node.js能够运行JavaScript呢，因为它里面内置了JavaScript V8引擎，这是一款由Google开发的引擎。

 

那什么是引擎呢？这里提到的引擎是指JavaScript引擎，简单来说也就是能够将Javascript代码处理并执行的运行环境，引擎包含了解释器、编译器等部分。

 

浏览器之所以能够运行JavaScript，是因为每款浏览器都有自己的JavaScript引擎，具体如下：

可以看出，浏览器中嵌入JavaScript引擎，这是以前最常见的一种模式。直到Node.js的出现，使得JavaScript能够脱离浏览器发展，并且做到了跨平台，使其能够在不同的操作系统上运行。

 

二

Node.js的安装与常用管理工具

本小节演示环境系统为ubuntu22.04，其他发行版Linux系统除命令有细微差别外，其余一致。

 

在开始操作之前，我们再简单了解几个与Node.js相关的概念，可以帮助我们更了解自己接下来的操作。

nvm：即Node Version Manager，根据名字很明显可以看出，这是用来安装和管理Node.js版本的。

npm：即Node Package Manager，我们之前提到过Node.js里面除了携带了V8引擎，还携带了很多模块库，npm则是负责管理这些功能模块库的，这些功能模块也就是我们所说的项目依赖。目前版本的npm会随着Node.js的安装一同被安装，所以非特殊情况不用单独安装。

 

1.使用nvm安装和管理Node.js

官网提供了如何使用nvm来安装Node.js，想深入了解可移步：https://nodejs.org/en/download/package-manager

 

下面将展示在ubuntu系统下进行安装的简单流程：

1.1 安装nvm

使用如下命令安装nvm：

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curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.40.0/install.sh | bash

如果你的网络无法拉取github的内容，可以使用如下方法通过gitee来安装nvm：

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#先安装gitsudo apt-get install git#再安装nvmcurl -o- https://gitee.com/RubyMetric/nvm-cn/raw/main/install.sh | bash

 

安装完毕后，可以看到用户目录中多了.nvm文件夹。

 

安装完毕后，可以重新打开终端或者运行以下命令来让nvm立即生效：

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source ~/.nvm/nvm.sh

nvm生效后，可以使用nvm -v命令来检查nvm版本。

 

1.2 安装Node.js

使用刚刚安装的nvm来安装Node.js，执行如下命令，可以安装最新的稳定版Node.js：

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nvm install node

若想安装非最新版，而想指定版本进行安装，使用如下命令，例如安装16.20.2版本的Node.js：

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nvm install 16

当然也可以安装其他更多的版本，这些版本都会受到nvm管理，并且可以通过nvm来对这些版本进行操作，例如使用如下命令查看当前安装的版本：

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nvm list

通过下图可以看到我们已经安装了16和22版本的Node.js，下面是nvm工具中一些版本的别名，我们可以忽略。当前使用的版本是16.20.2版本。

 

如果想切换Node.js版本环境进行开发，使用如下命令：

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nvm use 22

下图中可以看到已经切换为22版本了。

 

1.3 创建一个简单的JavaScript程序

创建一个名为getUptime.js的JavaScript程序，简单写入一个功能，使用内置模块功能获取系统运行时间。

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const os = require('os') // 引入os模块
const uptime = os.uptime() // 获取系统运行时间console.log(`system uptime: ${uptime} sec`)

 

保存后，使用如下命令执行该文件：

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node getUptime.js

得到如下输出内容：

 

可以看到在这个简单的操作中，Node.js扮演了很重要的角色，它不止能运行JavaScript程序，也给JavaScript提供了丰富的模块库。除了内置模块外，Node.js还支持通过npm引入第三方模块生态系统，这些模块可以为JavaScript提供几乎无限的扩展能力。

 

关于Node.js小科普的上篇内容到这里就结束了。在下篇中，我们将围绕Node.js项目开发，简单讨论如何用npm构建项目结构、依赖管理等，也会提到如何使用pm2进行Node.js应用程序的进程管理。