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作者:FengqiAsia
链接:http://www.zhihu.com/question/19653241/answer/15993549
来源:知乎
要讲清楚这个问题,先讲讲整个Web应用程序架构(包括流量、处理器速度和内存速度)中的瓶颈。瓶颈在于服务器能够处理的并发连接的最大数量。Node.js解决这个问题的方法是:更改连接到服务器的方式。每个连接发射一个在Node.js引擎的进程中运行的事件,而不是为每个连接生成一个新的OS线程(并为其分配一些配套内存)。Node.js不会死锁,因为它根本不允许使用锁,它不会直接阻塞 I/O 调用。Node.js还宣称,运行它的服务器能支持数万个并发连接。
Node本身运行V8 JavaScript。V8 JavaScript引擎是Google用于其Chrome浏览器的底层JavaScript引擎。Google使用V8创建了一个用C++编写的超快解释器,该解释器拥有另一个独特特征:您可以下载该引擎并将其嵌入任何应用程序。V8 JavaScript引擎并不仅限于在一个浏览器中运行。因此,Node.js实际上会使用Google编写的V8 JavaScript引擎,并将其重建为可在服务器上使用。
Node.js优点:
1、采用事件驱动、异步编程,为网络服务而设计。其实Javascript的匿名函数和闭包特性非常适合事件驱动、异步编程。而且JavaScript也简单易学,很多前端设计人员可以很快上手做后端设计。
2、Node.js非阻塞模式的IO处理给Node.js带来在相对低系统资源耗用下的高性能与出众的负载能力,非常适合用作依赖其它IO资源的中间层服务。3、Node.js轻量高效,可以认为是数据密集型分布式部署环境下的实时应用系统的完美解决方案。Node非常适合如下情况:在响应客户端之前,您预计可能有很高的流量,但所需的服务器端逻辑和处理不一定很多。
Node.js缺点:
1、可靠性低
2、单进程,单线程,只支持单核CPU,不能充分的利用多核CPU服务器。一旦这个进程崩掉,那么整个web服务就崩掉了。
不过以上缺点可以可以通过代码的健壮性来弥补。目前Node.js的网络服务器有以下几种支持多进程的方式:
#1 开启多个进程,每个进程绑定不同的端口,用反向代理服务器如 Nginx 做负载均衡,好处是我们可以借助强大的 Nginx 做一些过滤检查之类的操作,同时能够实现比较好的均衡策略,但坏处也是显而易见——我们引入了一个间接层。
#2 多进程绑定在同一个端口侦听。在Node.js中,提供了进程间发送“文件句柄” 的功能,这个功能实在是太有用了(貌似是yahoo 的工程师提交的一个patch) ,不明真相的群众可以看这里: Unix socket magic
#3 一个进程负责监听、接收连接,然后把接收到的连接平均发送到子进程中去处理。
在Node.js v0.5.10+ 中,内置了cluster 库,官方宣称直接支持多进程运行方式。Node.js 官方为了让API 接口傻瓜化,用了一些比较tricky的方法,代码也比较绕。这种多进程的方式,不可避免的要牵涉到进程通信、进程管理之类的东西。
此外,有两个Node.js的module:multi-node 和 cluster ,采用的策略和以上介绍的类似,但使用这些module往往有一些缺点:
#1 更新不及时
#2 复杂庞大,往往绑定了很多其他的功能,用户往往被绑架
#3 遇到问题难以解决
Node表现出众的典型示例包括:
1、RESTful API
提供RESTful API的Web服务接收几个参数,解析它们,组合一个响应,并返回一个响应(通常是较少的文本)给用户。这是适合Node的理想情况,因为您可以构建它来处理数万条连接。它仍然不需要大量逻辑;它本质上只是从某个数据库中查找一些值并将它们组成一个响应。由于响应是少量文本,入站请求也是少量的文本,因此流量不高,一台机器甚至也可以处理最繁忙的公司的API需求。
2、Twitter队列
想像一下像Twitter这样的公司,它必须接收tweets并将其写入数据库。实际上,每秒几乎有数千条tweet达到,数据库不可能及时处理高峰时段所需的写入数量。Node成为这个问题的解决方案的重要一环。如您所见,Node能处理数万条入站tweet。它能快速而又轻松地将它们写入一个内存排队机制(例如memcached),另一个单独进程可以从那里将它们写入数据库。Node在这里的角色是迅速收集tweet,并将这个信息传递给另一个负责写入的进程。想象一下另一种设计(常规PHP服务器会自己尝试处理对数据库本身的写入):每个tweet都会在写入数据库时导致一个短暂的延迟,因为数据库调用正在阻塞通道。由于数据库延迟,一台这样设计的机器每秒可能只能处理2000条入站tweet。每秒处理100万条tweet则需要500个服务器。相反,Node能处理每个连接而不会阻塞通道,从而能够捕获尽可能多的tweets。一个能处理50000条tweet的Node机器仅需20台服务器即可。
3、电子游戏统计数据
如果您在线玩过《使命召唤》这款游戏,当您查看游戏统计数据时,就会立即意识到一个问题:要生成那种级别的统计数据,必须跟踪海量信息。这样,如果有数百万玩家同时在线玩游戏,而且他们处于游戏中的不同位置,那么很快就会生成海量信息。Node是这种场景的一种很好的解决方案,因为它能采集游戏生成的数据,对数据进行最少的合并,然后对数据进行排队,以便将它们写入数据库。使用整个服务器来跟踪玩家在游戏中发射了多少子弹看起来很愚蠢,如果您使用Apache这样的服务器,可能会有一些有用的限制;但相反,如果您专门使用一个服务器来跟踪一个游戏的所有统计数据,就像使用运行Node的服务器所做的那样,那看起来似乎是一种明智之举。
总的来说,Node.js的应用场景
1) 适合
JSON APIs——构建一个Rest/JSON API服务,Node.js可以充分发挥其非阻塞IO模型以及JavaScript对JSON的功能支持(如JSON.stringfy函数)
单页面、多Ajax请求应用——如Gmail,前端有大量的异步请求,需要服务后端有极高的响应速度
基于Node.js开发Unix命令行工具——Node.js可以大量生产子进程,并以流的方式输出,这使得它非常适合做Unix命令行工具
流式数据——传统的Web应用,通常会将HTTP请求和响应看成是原子事件。而Node.js会充分利用流式数据这个特点,构建非常酷的应用。如实时文件上传系统transloadit
准实时应用系统——如聊天系统、微博系统,但Javascript是有垃圾回收机制的,这就意味着,系统的响应时间是不平滑的(GC垃圾回收会导致系统这一时刻停止工作)。如果想要构建硬实时应用系统,Erlang是个不错的选择
2) 不适合
CPU使用率较重、IO使用率较轻的应用——如视频编码、人工智能等,Node.js的优势无法发挥
简单Web应用——此类应用的特点是,流量低、物理架构简单,Node.js无法提供像Ruby的Rails或者Python的Django这样强大的框架
NoSQL + Node.js——如果仅仅是为了追求时髦,且自己对这两门技术还未深入理解的情况下,不要冒险将业务系统搭建在这两个漂亮的名词上,建议使用MySQL之类的传统数据库
如果系统可以匹配Node.js的适用场景,那么是时候采取具体的措施来说服老板了。
说服自己老板采用Node.js的方式
构建一个简单的原型——花一周时间构建系统某一部分的原型是非常值得的,同时也很容易和老板在某一点达成一致,等到系统真的在某一部分应用了Node.js,就是打开局面的时候
寻找开发者——首先JavaScript语言的普及度很高,一般公司都不乏Web前端工程师,而此类工程师的学习门槛也非常低。这就意味着Node.js很容易招人,或者公司就隐藏了一些高手
强大的社区支持——Node.js社区非常活跃,吸引很多优秀的工程师,这就意味着公司可以很容易从社区得到免费或者付费的支持
系统性能考虑——JavaScript引擎Google V8,加之原生异步IO模型,使得Node.js在性能的表现非常出色,处理数以千计的并发请求非常轻松
专业公司的支持——使用开源技术的最大问题是,原作者不承诺对其产品进行技术支持或者质量保证。现在Node.js已经得到Joyent公司的赞助,这就保证了未来Node.js的发展是可持续性的
跟你简要说一下我的自学路,以免你走弯路背景:
有工作,而且很忙;在不影响工作基础上用业余时间鼓捣(经常会因为工作耽搁学习进度);基本没技术背景(初中qbasic、高中pascal半吊子),大学文科,工作也不是搞代码。因此我感觉我的自学路跟你还是挺契合的。
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两年前的一天,决定要做独立游戏制作人。选定引擎cocos2d,开始学习objective-c语言;(如果你打算只在iOS平台开发可以学obj-c配合cocos2d或者sprite kit;如果打算跨平台就要用cocos2d-x和c++了;当然unity什么的也不错但是我还没尝试过,一直很向往)
2
我跳过了iOS程序开发(似懂非懂看完了斯坦福那一系列的教学视频),结合当时情况直接选择了cocos2d引擎,这时开始接触 @吴一刀 推荐的博客;我主要看的是子龙山人<子龙山人 - 博客园>、Ray Wenderlich<Ray Wenderlich>、Himi<黑米GameDev街区>这些博客里最基本的例子,知易那个以我当时的水平还看不懂。
3
尝试开始设计自己的简单游戏,我做打地鼠!当然比教学例子里的打地鼠复杂多了
4
这个过程中发现自己懂的实在是不够,所以又开啃这本书:Learn cocos2d 2 by Steffen Itterheim &Andreas Low
5
慢慢的发现需要一些趁手的工具和编辑器,并发展出一套自己构建于cocos2d之上的游戏设计架构。我目前的情况是这样:
关卡编辑我使用plist文件配合自己写的类;
sprite sheet使用TexturePacker<TexturePacker>;
动画/UI编辑最初自己手写太累,后来选择了cocosbuilder,请注意现在这个软件已经停止维护,转而引导用户使用SpriteBuilder<SpriteBuilder>(域名都做了自动跳转;SpriteBuilder我木有研究过,建议你研究一下)。
粒子编辑我自己还没实际用到,如果真正需要我感觉cocosbuilder的够我用的。//更新:后来用到了ParticleDesigner和cocosbuilder两个软件的粒子编辑混搭
我当时遇到的一个大麻烦是如何让cocosbuilder、cocos2d版本互相兼容且cocosbuilder无问题。大概情况是这样:cocosbuilder2.1和cocos2d-iphone2.0及2.1版本都不协调怎么办?;What version of Cocosbuilder and Cocos2d-iphone should I choose?
目前我使用的cocosbuilder 2.1版本(渐变层有bug、并且很可惜动画播放完没有触发消息的机制,我只好把每个动画时长都手动记录一下自己处理)
======3月12日更新======
在 @GarfieldKwong 指点下发现这个版本动画播放完是可以触发消息机制的,更高级版本3.x支持的效果应该是在动画中就加入callback的关键帧
新技能get√
具体代码可见下面学习案例的第一个例子里Explosion部分
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cocosbuider的学习可以看两个例子Creating a Game with CocosBuilder;Introduction to CocosBuilder;然后就是多用多尝试。
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整个学习过程要学会查资料、学会寻求帮助,我主要用的stackoverflow(话说刚刚发现stackoverflow的reputation喜过15,终于可以投票了:)
在学习过程中得到了子龙山人(我认为本尊是这位 @屈光辉 )、LearnCocos2d作者Steffen、 @kubisoft 以及众多网上朋友的帮助,再次表示感谢。
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硬件及开发者资格:看完c++开始看obj-c,这个过程一直是使用的vmware虚拟机安装的mac系统写程序;然后入手一个最便宜的mac pro、以及iPhone,尝试玩各种游戏;从看c++开始大约过了1年半(已经有非常简陋的游戏demo)才真正购入iOS开发者资格并开始真机测试。
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尝试过的一些其他工具、各种弯路和坑、以及发散内容:
可以拖拽方式写代码的stencyl <Stencyl: Make iPhone, iPad, Android &Flash Games without code>;
最初学的不是ojc-c而是谭浩强老师的c++程序设计(虽然有人不喜谭老师,但那书是中文的让我对面对对象程序设计有一些初步的概念,再看英文的obj-c不至于太摸不着头脑,反正手头正好有这么一本买了6年没看的c++。。。);
尝试过<Tiled Map Editor>但自己目前的坑没有用到;
尝试过一点物理引擎和粒子,但自己目前的坑没有用到;现在粒子用到了,做了火焰等效果,也挺美的;但是一定要注意CPU占用优化,内存方面我最低支持4S没遇到大问题
学习音乐制作,这个我小时候学琴一直也喜欢音乐所以有一点点底子,如果没有基础可能上手有门槛;开始用的软件LMMS,但是音源插件在64位系统的问题我一直没解决掉时间精力也不多,所以是暂时停滞了;最近发现Garage Band可能也可以写歌;另外还试过一个很有历史的微软的音乐自动编辑器,很好玩,用来做背景音乐也不错。
入手手绘板学画画(这中间纠结了好久才决定用位图不用矢量图),如果你能找到热爱游戏的美术同学一起搞那最好不过。但是我一直对画画心痒难搔。。。所以入了这个深坑,晒一晒:
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