【转】学习NodeJS第四天：初始化nodejs的历险之旅（上）

nodejs 其源码大体上分  C/C++ 的和 JS 的，JS 文件主要集中在/lib目录里面，但别处 /src 中却有一个非常重要的 node.js(process.js) 文件，它是初始化 nodejs 的文件，在调试的时候也会经常断点在该源码上。本文基于 nodejs 0.2.0 的版本来围绕这份初始化文件谈谈对 nodejs 的认识。若不足之处，敬请提出！

nodejs的全局对象

相对于某些代码依赖于访问特定的包才能够使用的情况，nodejs 提供若干的全局对象（Global Objects）。也就是说，全局对象就可以免依赖某个包，任何时候任何地方都可以直接访问或使用那些全局对象。例如 nodejs 中一个很重要的全局对象 process，它代表在运行着的nodejs程序，并负责整个 nodejs 运行周期的调度。例如经常看到 console 也属于全局对象。可通过下面的代码让 console 配合 porcess 一起做 nodejs “空间的小型探针”。

    // 此时console也是一个全局对象（global.console = {};）  
    console.log('Version: ' + process.version); // nodejs版本号  
    console.log('Prefix: ' + process.installPrefix);// 安装目录  
    console.log('This process is pid ' + process.pid);// 系统进程id  
    console.log('This platform is ' + process.platform);// 运行平台  
    console.log(sys.inspect(process.memoryUsage()));// 使用内存的情况  
    // 分配nodejs内建的全局成员，/src/node.js第443行  
    global.require = require;  
    global.exports = self.exports;  
    global.__filename = filename;  
    global.__dirname = dirname;  
    global.module = self;  

 

global全局对象

global 指的是最外层对象（global==this） 在初始化 nodejs 进行一开始中，反复获取和分配 global 引用（第3行开始）：

    global.process = process;
    global.global = global;
    global.GLOBAL = global; // 所以 global 与GLOBAL是一样的，无分大小写
    global.root = global;  

 

另外，除了例子中的 console.log 外初始化过程中还提供了 consloe.info/dir/warn/trace 等的常规调试方法。

启动与退出nodejs

启动nodejs的这一环节从 process 的 API 定义的，process 此对象肩负起着许多重要的任务。我们一般从命令行输入 nodejs 的文件名执行程序，所以就要经过收集参数（读取process.argv数组）、实例化模块对象（创建Module类的实例）等等的步骤。下面 runMain 函数就是实例化模块的过程。观察源码第517行：

// bootstrap main module.  
exports.runMain = function () {  
   // Load the main module--the command line argument.  
   process.mainModule = new Module(".");  
   process.mainModule.loadSync(process.argv[1]);  
} 

 但仍未开始！真正开始的地方是第764行：

process.loop();  

 实际上 loop 就是一个无限循环，无论那个 nodejs 程序有多复杂，任何一个 nodejs 程序都是从此循环处开始的。因为服务器一直在运行（守护进程的概念），所以表面上看，代码走到这里是停在这里的，恐怕不会走到最后一句 process.emit("exit");。若需要退出 nodejs 进程，则应使用 process.exit()emit()，exit() 源码如下（由此可见 exit 是事件来的）：

    process.exit = function (code) {  
      process.emit("exit");  
      process.reallyExit(code);  
    };  

 既然说到无限循环，那能不能挑明是哪个 loop、执行的是什么来着？我怀疑是 process._tickCallback 这个成员内部的 for loop，执行的内容保存在 nextTickQueue 队列数组中。具体的源码位置在47行起的一段。紧接着下面定义的 process.nextTick()是面向程序员的API，——文档里面也介绍过，这项清晰无误，然后这个 process._tickCallback 却是加了下划线的，难道是特殊成员？？从命名上就不得不让人怀疑是让 V8 获取 loop 函数和 nextTickQueue 队列其引用而设的。也就是说 nextTickQueue 和 tickCallback  不是用于 JS 代码运行的，而是交到 V8/libev/libeio 内部去运行的。

    // nextTick()  
    var nextTickQueue = [];  
    process._tickCallback = function () {  
      var l = nextTickQueue.length;  
      if (l === 0) return;  
      for (var i = 0; i < l; i++) {  
        nextTickQueue[i]();  
      }  
      nextTickQueue.splice(0, l);  
    };  
    process.nextTick = function (callback) {  
      nextTickQueue.push(callback);  
      process._needTickCallback();  
    }; 


 

 坦白说，一方面况且自己是 C 鞋童……再深入也是头大，望路过诸位同好过问一下…… process.nextTick(callback) 用法就很简单，只是送入一个说明做什么的函数参数（函数类型），加入到 nextTickQueue 队列中，用法如下。据文档说并非 setTimeout(fn, 0) 一般能够达到之功效，且有效率得多。

    process.nextTick(function () {  
       console.log('nextTick callback');  
    });  

 下面则是 nextTick 的“反例”，摘自文档。

    process.on('exit', function () {  
      process.nextTick(function () {  
       console.log('不会运行这儿了'); // 因为已经结束循环，不会运行该函数。  
      });  
      console.log('About to exit.');   
    });  

 

包加载

引入自己写的包

……见《初始化nodejs的历险之旅（下）》 。

特殊的Script对象

……见《初始化nodejs的历险之旅（下）》 。

module机制如何工作？

……见《初始化nodejs的历险之旅（下）》 。

计时器Timer和其他

node.js 源码有为 POSIX 而考虑的事件，例如发生信号给进程的事件，在533行起。

node.js 源码还有定义计时器的部分（第577行）。计时器不算太复杂，主要是利用事件类完成事件的触发，须要依赖抽象的事件包 var events = module.requireNative('events')。

尚有的疑问

1. 最外层的匿名函数 (function (process) {……}); 最后没有用于执行的括号？？到底执行了没有？？

2. 其他的一些涉及Linux OS 原生层面之细节

小结

这几天都在看 nodejs 源码。所以弄出此堆字，当然还是要以源码为底本。在本文中，主要了解了一下 nodejs 关键的几个部分，包括初始化全局成员、启动 node 进程、如何进行包加载、计时器、信号事件等的问题，涉及的对象主要是 process 及其 API。其中最后，仍有一些未确定的因素、一些存疑的地方，还摸不透，希望向大家请教。幸好 ry 君写得都是平易近人的 JS，比较起天书般的 C++  起码不用望C 兴叹、望而却步了，呵呵。当然，另一方面也反映出了 JS 作为脚本语言当是写 DSL 的用途。既然说到 JS 编码，一点印象就是，一看 nodejs 的源码没有太多的歧义等问题，真是平易近人，想必ry君自是行走于 C 与 JS 之间不但游刃，而且双管齐下，才写有如此清晰精湛的 nodejs 流，基本上阅读起来不会太吃力，好学，——也希望好用！。