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Node.js 全局对象


JavaScript 中有一个特殊的对象,称为全局对象(Global Object),它及其所有属性都可 以在程序的任何地方访问,即全局变量。

在浏览器JavaScript 中,通常window 是全局对象, 而Node.js 中的全局对象是 global,所有全局变量(除了 global 本身以外)都是 global 对象的属性。

我们在Node.js 中能够直接访问到对象通常都是 global 的属性,如 console、process 等,下面逐一介绍。


全局对象与全局变量

global 最根本的作用是作为全局变量的宿主。按照ECMAScript 的定义,满足以下条 件的变量是全局变量:

  • 在最外层定义的变量;
  • 全局对象的属性;
  • 隐式定义的变量(未定义直接赋值的变量)。

当你定义一个全局变量时,这个变量同时也会成为全局对象的属性,反之亦然。需要注 意的是,在Node.js 中你不可能在最外层定义变量,因为所有用户代码都是属于当前模块的, 而模块本身不是最外层上下文。

注意: 永远使用var 定义变量以避免引入全局变量,因为全局变量会污染 命名空间,提高代码的耦合风险。


process

process 是一个全局变量,即 global 对象的属性。

它用于描述当前Node.js 进程状态 的对象,提供了一个与操作系统的简单接口。通常在你写本地命令行程序的时候,少不了要 和它打交道。下面将会介绍process 对象的一些最常用的成员方法。

process.argv是命令行参数数组,第一个元素是 node,第二个元素是脚本文件名, 从第三个元素开始每个元素是一个运行参数。

console.log(process.argv); 

将以上代码存储为argv.js,通过以下命令运行:

$ node argv.js 1991 name=byvoid --v "Carbo Kuo" 
[ 'node', 
'/home/byvoid/argv.js', 
'1991', 
'name=byvoid', 
'--v', 
'Carbo Kuo' ]
  • process.stdout是标准输出流,通常我们使用的 console.log() 向标准输出打印 字符,而 process.stdout.write() 函数提供了更底层的接口。
  • process.stdin是标准输入流,初始时它是被暂停的,要想从标准输入读取数据, 你必须恢复流,并手动编写流的事件响应函数。
  • process.stdin.resume(); 
    process.stdin.on('data', function(data) { 
    process.stdout.write('read from console: ' + data.toString()); 
    }); 
    
  • process.nextTick(callback)的功能是为事件循环设置一项任务,Node.js 会在 下次事件循环调响应时调用 callback。

初学者很可能不理解这个函数的作用,有什么任务不能在当下执行完,需要交给下次事 件循环响应来做呢?

我们讨论过,Node.js 适合I/O 密集型的应用,而不是计算密集型的应用, 因为一个Node.js 进程只有一个线程,因此在任何时刻都只有一个事件在执行。

如果这个事 件占用大量的CPU 时间,执行事件循环中的下一个事件就需要等待很久,因此Node.js 的一 个编程原则就是尽量缩短每个事件的执行时间。process.nextTick() 提供了一个这样的 工具,可以把复杂的工作拆散,变成一个个较小的事件。

function doSomething(args, callback) { 
	somethingComplicated(args); 
	callback(); 
} 
doSomething(functiononEnd() { 
	compute(); 
}); 

我们假设compute() 和somethingComplicated() 是两个较为耗时的函数,以上 的程序在调用 doSomething() 时会先执行somethingComplicated(),然后立即调用 回调函数,在 onEnd() 中又会执行 compute()。下面用process.nextTick() 改写上 面的程序:

function doSomething(args, callback) { 
	somethingComplicated(args); 
	process.nextTick(callback); 
} 
doSomething(functiononEnd() { 
	compute(); 
}); 

改写后的程序会把上面耗时的操作拆分为两个事件,减少每个事件的执行时间,提高事 件响应速度。

注意: 不要使用setTimeout(fn,0)代替process.nextTick(callback), 前者比后者效率要低得多。

我们探讨了process对象常用的几个成员,除此之外process还展示了process.platform、 process.pid、process.execPath、process.memoryUsage() 等方法,以及POSIX 进程信号响应机制。有兴趣的读者可以访问http://nodejs.org/api/process.html 了解详细 内容。


console

console 用于提供控制台标准输出,它是由Internet Explorer 的JScript 引擎提供的调试 工具,后来逐渐成为浏览器的事实标准。

Node.js 沿用了这个标准,提供与习惯行为一致的 console 对象,用于向标准输出流(stdout)或标准错误流(stderr)输出字符。  console.log():向标准输出流打印字符并以换行符结束。

console.log 接受若干 个参数,如果只有一个参数,则输出这个参数的字符串形式。如果有多个参数,则 以类似于C 语言 printf() 命令的格式输出。

第一个参数是一个字符串,如果没有 参数,只打印一个换行。

console.log('Hello world'); 
console.log('byvoid%diovyb'); 
console.log('byvoid%diovyb', 1991); 

运行结果为:

Hello world 
byvoid%diovyb 
byvoid1991iovyb 
  • console.error():与console.log() 用法相同,只是向标准错误流输出。
  • console.trace():向标准错误流输出当前的调用栈。
console.trace();

运行结果为:

Trace: 
at Object.<anonymous> (/home/byvoid/consoletrace.js:1:71) 
at Module._compile (module.js:441:26) 
at Object..js (module.js:459:10) 
at Module.load (module.js:348:31) 
at Function._load (module.js:308:12) 
at Array.0 (module.js:479:10) 
at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)