校招前端面试常见问题【6】——NodeJS
NodeJS
Q:NodeJS 的 IO 模型特点是什么?与多线程同步 IO 有什么不同?
NodeJS 的 IO 模型(更准确的说是 js 的执行环境,也就是 v8)的特点是“单线程异步非阻塞”。
而与多线程同步 IO,两者各有优劣,应该根据实际应用场景来做取舍。
在传统的观点里,异步 IO 的好处是 IO 本身并不需要占用太多的资源,缺点在于非线性代码带来的复杂度和难以理解维护,而多线程同步 IO 的缺点在于性能资源的开销和线程管理的问题。
所以很显然,在相同的机器资源里面,异步 IO 的并发量肯定是要高于多线程同步 IO 的;但是服务器程序本身肯定不只是由 IO 组成,还有逻辑运算的部分,过重的逻辑运算依旧会影响性能。换句话说,密集型 CPU 任务会阻塞 js 的执行,导致异步 IO 得不到处理,极大地影响到 node 处理响应的时间。
总之,node 的 IO 模型更适合处理 IO 密集型的任务。多线程同步 IO 更适合处理计算密集型的任务。
Q:V8 引擎垃圾回收机制是什么样的?
1、如何判断是否可以回收
(1)标记清除
当变量进入环境(例如,在函数中声明一个变量)时,就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,因为只要执行流进入相应的环境,就可能会用到它们。而当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。
具体做法:
垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记(当然,可以使用任何标记方式)。
然后,它会去掉运行环境中的变量以及被环境中变量所引用的变量的标记
此后,依然有标记的变量就被视为准备删除的变量,原因是在运行环境中已经无法访问到这些变量了。
最后,垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。
(2)引用计数
引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数。
当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给该变量时,则这个值的引用次数就是 1。
如果同一个值又被赋给另一个变量,则该值的引用次数加 1。
相反,如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值,则这个值的引用次数减 1。
当这个值的引用次数变成 0 时,就可以将其占用的内存空间回收回来,这样,当垃圾收集器下次再运行时,它就会释放那 些引用次数为零的值所占用的内存。
但这样会有循环引用的问题。
2、V8 垃圾回收策略
将内存分为两个生代:新生代(new generation)和老生代(old generation)。
新生代中的对象为存活时间较短的对象,老生代中的对象为存活时间较长或常驻内存的对象,分别对新老生代采用不同的垃圾回收算法来提高效率,对象最开始都会先被分配到新生代(如果新生代内存空间不够,直接分配到老生代),新生代中的对象会在满足某些条件后,晋升到老生代。
新生代主要使用 Scavenge 进行管理,将内存平均分为两块,使用空间叫 From,闲置空间叫 To,新对象都先分配到 From 空间中,在空间快要占满时将存活对象复制到 To 空间中,然后清空 From 的内存空间,此时,调换 From 空间和 To 空间,继续进行内存分配,当满足晋升条件时对象会从新生代晋升到老生代。
对象晋升的条件主要有两个:
如果一个对象是第二次经历从 From 空间复制到 To 空间,那么这个对象会被移动到老生代中。
当要从 From 空间复制一个对象到 To 空间时,如果 To 空间已经使用了超过 25%,则这个对象直接晋升到老生代中。(设置 25%这个阈值的原因是当这次 Scavenge 回收完成后,这个 To 空间会变为 From 空间,接下来的内存分配将在这个空间中进行。如果占比过高,会影响后续的内存分配)
老生代主要采用 Mark-Sweep 和 Mark-Compact 算法,一个是标记清除,一个是标记整理。两者不同的地方是,Mark-Sweep 在垃圾回收后会产生碎片内存,而 Mark-Compact 在清除前会进行一步整理,将存活对象向一侧移动,随后清空边界的另一侧内存,这样空闲的内存都是连续的,但是带来的问题就是速度会慢一些。在 V8 中,老生代是 Mark-Sweep 和 Mark-Compact 两者共同进行管理的。
Q:实现一个 EventEmitter?
实现:
class EventEmitter {constructor() {this._events = {}}subscribe(type, handler) {if (this._events.hasOwnProperty(type)) {this._events[type].push(handler)} else {this._events[type] = [handler]}}unsubscribe(type, handler) {if (this._events.hasOwnProperty(type)) {const index = this._events[type].indexOf(handler)if (index > -1) {this._events[type].splice(index, 1)}}}once(type, handler) {let fired = falselet _this = thisfunction magic() {_this.unsubscribe(type, magic)if (!fired) {fired = truehandler.apply(_this, arguments)}}this.subscribe(type, magic)}emit(type, args) {if (this._events.hasOwnProperty(type)) {this._events[type].forEach((fn) => fn(args))}}
}module.exports = EventEmitter
使用:
const EventEmitter = require('./myEventEmitter')const eventEmitter = new EventEmitter()const fn = (args) => {console.log('good args', args)
}
const fn2 = (args) => {console.log('good args 2', args)
}
const fn3 = (args) => {console.log('good args 3', args)
}eventEmitter.subscribe('good', fn)
eventEmitter.subscribe('good2', fn2)eventEmitter.emit('good', 11111)
eventEmitter.emit('good2', 22222)eventEmitter.unsubscribe('good', fn)eventEmitter.emit('good2', 22222)eventEmitter.once('good3', fn3)
eventEmitter.emit('good3', 33333)eventEmitter.emit('good3', 33333)
Q:es6 模块化、commonjs 模块化的区别?
es6 模块化:
在es6规范中,使用import和export可以使js文件模块化。
每个import的js文件都是单例,如果再次import,就直接在内存中进行读取。导出方式1:
//lib.js 文件
let foo = "stringFoo";
let fn0 = function() {console.log("fn0");
};
export{foo, fn}//main.js文件
import {foo, fn} from "./lib";
console.log(bar+"_"+foo);
commonjs 模块化:
Node 应用由模块组成,采用 CommonJS 模块规范。每个文件就是一个模块,有自己的作用域。在一个文件里面定义的变量、函数、类,都是私有的,对其他文件不可见。如果要定义全局变量,需要global属性。CommonJS规范规定,每个模块内部,module变量代表当前模块。
这个变量是一个对象,它的exports属性(即module.exports)是对外的接口。加载某个模块,其实是加载该模块的module.exports属性。
为了方便,Node为每个模块提供一个exports变量,指向module.exports。例如:
var test = function () {console.log(123);
};
module.exports.test = test;使用require('XXX')加载模块。
require命令的基本功能是,读入并执行一个JavaScript文件,然后返回该模块的exports对象。如果没有发现指定模块,会报错。
NodeJS 相关框架
Q:请简述一下 Koa 的洋葱模型?
koa 洋葱模型是指 koa 中每个中间件的执行顺序。
koa 在执行多个中间件中的逻辑时,会先执行第一个中间件的逻辑,执行到 next()函数后会执行第二个中间件的逻辑,以此类推,直到最后一个中间件。当最后一个中间件执行完毕后,会跳回执行倒数第二个中间件 next()函数后面的代码,以此类推,直到第一个中间件 next()函数后面的代码执行完毕。
举例来说:
const Koa = require('koa')const app = new Koa()
const PORT = 3000// #1
app.use(async (ctx, next) => {console.log(1)await next()console.log(1)
})
// #2
app.use(async (ctx, next) => {console.log(2)await next()console.log(2)
})app.use(async (ctx, next) => {console.log(3)
})app.listen(PORT)
console.log(`http://localhost:${PORT}`)
访问 http://localhost:3000,控制台打印:
1
2
3
2
1