Node.js 是什么？JavaScript 运行时详解

Node.js 是一个运行时，能在浏览器之外运行 JavaScript：在服务器上、在终端里，或者作为命令行工具。它不是一门编程语言（语言是 JavaScript），也不是一个框架（Express 才是运行在 Node.js 上的框架）。它把执行 JavaScript 的 Google V8 引擎，和事件循环以及浏览器所没有的文件、网络和进程等内置 API 结合在一起。

const fs = require('fs');

// Node.js can write and read files on disk
fs.writeFileSync('hello.txt', 'Written by Node.js');
console.log(fs.readFileSync('hello.txt', 'utf8'));

console.log('Running on Node', process.version.split('.')[0]);
console.log('Is there a window object?', typeof window);

它打印了文件的内容、主版本号（v24），以及 window 的类型 undefined，因为 Node.js 没有网页可以提供这个对象。fs 和 process 只存在于 Node.js 中；在浏览器标签页里运行同样的代码，第一行就会抛出错误。

Node.js 是框架还是语言？

都不是。JavaScript 是语言，Node.js 是运行它的程序，就像 JVM 运行 Java、CPython 运行 Python 一样。框架位于它之上：Express、Fastify 和 NestJS 都是安装到 Node.js 项目里的库。Node.js 与 JavaScript 一页详细比较了两者。

从内部看，Node.js 由四个部分组成：

• V8，来自 Chrome 的 JavaScript 引擎。它把你的代码转换成机器码并运行。
• libuv，一个 C 语言库，提供事件循环，在后台完成缓慢的工作（磁盘、网络、定时器），再把结果交还给你的回调函数。
• Node 自带的 API：处理文件的 fs、搭建服务器的 http，还有 path、process、crypto、events 等，用 require 或 import 即可使用，无需安装。
• npm，随 Node.js 一起提供的包管理器，让你可以使用所有编程语言中规模最大的包仓库。

怎样运行 Node.js 文件

从官网安装 Node.js（选择 LTS 版本），然后在终端里检查版本并运行一个文件：

node --version     # prints v24.x.x or similar
node app.js        # runs app.js and exits when it has nothing left to do
node               # with no file: an interactive prompt (the REPL)

当没有任何东西在等待时，程序会自己结束：没有定时器、没有打开的服务器、没有未完成的文件读取。这就是为什么脚本会退出，而 Web 服务器会一直运行。

非阻塞 I/O：核心思想

Node.js 不会等待缓慢的工作。它发起一次文件读取或网络请求，接着运行后面的代码，等结果准备好时再调用你的函数。

const fs = require('fs');

fs.writeFileSync('data.txt', '42'); // setup: a file to read

fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, text) => {
    console.log('3. file contents:', text);
});

console.log('1. read started');
console.log('2. still running other code');

readFile 之后的两行 console.log 先运行了，文件内容最后才到达。一个 Node.js 进程就是这样同时服务成千上万个连接的：当一个请求在等待数据库时，事件循环会让其他请求继续推进。

Node.js 与浏览器

Node.js 能用来做什么

• Web 服务器和 API：REST 和 GraphQL 后端，通常配合 Express。
• 实时应用：基于 WebSocket 的聊天、实时仪表盘和多人游戏，同时保持大量连接。
• 命令行工具：npm 本身、Vite、ESLint、Prettier 和 TypeScript 编译器都运行在 Node.js 上。
• 脚本和自动化：重命名文件、调用 API、迁移数据。

最常见的用途是 HTTP 服务器，而第一个服务器用内置的 http 模块就够了：

// GET /hello
const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
    res.end('Hello from Node.js. You asked for ' + req.url);
});

server.listen(3000, () => console.log('Listening on port 3000'));

服务器用它收到的路径回应了 GET /hello。在请求栏里把路径改成 /anything 再发送：回复也会跟着变，因为这个服务器用同一个函数处理所有 URL。

什么时候选择 Node.js

当工作主要是在等待 I/O（请求、数据库、文件），并且你希望前端和后端使用同一种语言时，选择 Node.js。对于视频编码或大规模数值计算这类长时间占用 CPU 的任务，它就不太合适了，因为一次长时间的计算会阻塞唯一的 JavaScript 线程，其他所有请求都要等它完成。