Как работает JavaScript-код в Node.js?

Node.js использует движок V8 от Google, который компилирует JavaScript в машинный код. Node.js предоставляет среду выполнения с неблокирующим вводом/выводом (I/O) через цикл событий (event loop).

Основные компоненты и принципы работы:

1. V8 Engine: Парсит, компилирует и выполняет JavaScript-код.
2. Libuv: Кроссплатформенная библиотека, предоставляющая асинхронный I/O, управление потоками, событиями и таймерами. Именно она обеспечивает неблокирующую работу.
3. Event Loop: Однопоточный механизм, который управляет выполнением асинхронных операций. Он постоянно проверяет очередь событий и выполняет колбэки, когда асинхронные операции завершаются.
4. Single-threaded Model: Сам JavaScript-код выполняется в одном потоке. Однако Node.js может использовать пул потоков для выполнения тяжелых операций ввода/вывода вне основного потока, чтобы не блокировать его.

Пример асинхронной операции:

javascript

В этом примереfs.readFile является асинхронной операцией. Node.js передает запрос на чтение файла в Libuv, который выполняет его. Основной поток продолжает выполнение console.log('Это сообщение выведется раньше...');. Когда чтение файла завершается, Libuv помещает соответствующее событие в очередь событий. Event loop подхватывает это событие и вызывает колбэк-функцию с содержимым файла.

Основные фазы (упрощенно) Event Loop:

• timers: Выполнение колбэков setTimeout() и setInterval().
• pending callbacks: Выполнение колбэков отложенных операций системы.
• idle, prepare: Внутренние операции Node.js.
• poll: Ожидание новых событий I/O; выполнение колбэков I/O.
• check: Выполнение колбэков setImmediate().
• close callbacks: Выполнение колбэков закрытия (например, socket.on('close', ...))

Node.js позволяет эффективно обрабатывать большое количество одновременных запросов за счет неблокирующего I/O и Event Loop, что делает его подходящим для создания высокопроизводительных сетевых приложений.