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Node.js和Python作為後端服務編程語言的優缺點是什麽?

壹。NodeJS的特點

我們來看看NodeJS官網上的介紹:

Node.js?平臺是建立在Chrome上的嗎?JavaScript?用於輕松構建快速、可擴展的網絡應用程序的運行時。?node.js?使用事件驅動的非阻塞I/O模型,使其輕巧高效,非常適合跨分布式設備運行的數據密集型實時應用程序。

其特點如下:

1.它是壹個Javascript運行時環境。

2.代碼解釋依賴於Chrome V8引擎。

3.事件驅動的

4.非阻塞輸入輸出

5.輕量級和可擴展,適用於實時數據交互應用。

6.單壹進程、單壹線程

2.NodeJS帶來的系統瓶頸解決方案

它的出現確實可以為我們解決現實中的系統瓶頸提供新的思路和解決方案。讓我們看看它能解決什麽問題。

1.並發連接

舉個例子,想象壹下我們在銀行排隊辦理業務的場景。我們來看看下面這兩款車型。

(1)系統線程模型:

這種模式的問題顯而易見。服務器上只有壹個線程,當它到達時只能處理壹個並發請求(用戶)。剩下的要先等,這就是堵。正在享受服務的請求阻塞了以下請求。

(2)多線程和線程池模型:

這個型號比上壹個型號有所改進。它調整服務器線程的數量,以改善對並發請求的接收和響應。然而,當並發性很高時,請求仍然需要等待,這有壹個更嚴重的問題。在代碼層面上,讓我們看看客戶端請求與服務器通信的過程:

每次在服務器和客戶端之間建立連接時,都應該為該連接分配壹組支持資源,這主要體現在系統內存資源中。以PHP為例,維護壹個連接可能需要20M內存。這就是為什麽當並發性很大時,需要更多的服務器。

那麽NodeJS是如何解決這個問題的呢?讓我們看看另壹個模型,想象我們在快餐店點餐。

③異步和事件驅動模型

我們還想發起壹個請求並等待服務器響應;但與銀行示例不同的是,這次我們在點餐後獲得了壹個號碼,當我們獲得號碼時,我們經常在位置上等待,而我們後面的請求將繼續處理。同樣,我們取了壹個號碼,在壹旁等著,接待員總能處理好。

當食物被編號時,編號將被調用,我們獲得自己的食物以進行後續加工(食用)。這種調用數字的動作在NodeJS中稱為Callback,它可以在事件(cooking,I/O)處理完畢後繼續執行下面的邏輯(eating),體現了NodeJS的顯著特點。異步機制和事件驅動的流程不會阻塞新用戶(點餐)的連接,也無需維護已點餐用戶與廚師之間的連接。

基於這種機制,理論上,用戶壹個接壹個地請求連接,NodeJS可以做出響應。因此,NodeJS可以支持比Java和PHP程序更高的並發性,盡管維護事件隊列需要花錢。而且,由於NodeJS是單線程,事件隊列越長,獲得響應的時間就越長,並發性仍然會不足。

總結壹下NodeJS如何解決並發連接的問題:改變連接到服務器的方式,每個連接都發出壹個在NodeJS引擎的進程中運行的事件並將其放入事件隊列中,而不是為每個連接生成壹個新的OS線程(並為其分配壹些支持內存)。

2.輸入輸出阻塞

NodeJS解決的另壹個問題是I/O阻塞。看看這個業務場景:需要從多個數據源提取數據,然後進行處理。

(1)串行數據采集是我們通用的解決方案,以PHP為例。

如果獲取配置文件和時間線需要1秒,則獲取序列需要2秒。

(2)NodeJS非阻塞I/O,傳輸/偵聽事件以控制執行過程。

NodeJS在遇到I/O事件時將創建壹個線程來執行,然後主線程將繼續執行它。因此,如果獲取配置文件的操作觸發了I/O事件,將立即執行獲取時間軸的操作,並且這兩個操作將並行執行。如果每個動作需要1秒,則總時間為1秒。它們的I/O操作完成後,會發出壹個事件、配置文件和時間線,事件代理收到後會繼續執行以下邏輯,這是NodeJS非阻塞I/O的特點。

綜上所述:Java和PHP也可以實現並行請求(子線程),但NodeJS會通過回調函數和異步機制自然實現。

三。NodeJS的優缺點

優點:1。高並發性(最重要的優勢)

2.適合I/O密集型應用。

缺點:1。不適合CPU密集型應用;CPU密集型應用給Node帶來的挑戰主要有:由於JavaScript單線程,如果有長時間運行的計算(比如大循環),CPU時間片不會被釋放,後續I/O不會被發起;

解決方案:將壹個大的操作任務分解成幾個小任務,這樣操作可以及時釋放而不會阻塞I/O調用的發起;

2.僅支持單核CPU,無法充分利用CPU。

3.可靠性低,壹旦代碼的某個環節崩潰,整個系統都會崩潰。

原因:單進程、單線程

解決方案:(1)nni GX反向代理,負載均衡,多進程開放,多端口綁定;

(2)啟動多個進程監聽同壹個端口並使用集群模塊;

4.開源組件庫的質量參差不齊,更新很快,而且向後不兼容。

5.調試不方便,錯誤中沒有堆棧跟蹤。

四。適合NodeJS的場景

1.RESTful API

這是NodeJS最理想的應用場景,它可以處理成千上萬個連接,它本身沒有太多邏輯。它只需要請求API並組織數據返回。它本質上只是從數據庫中查找壹些值並將它們組合成壹個響應。因為響應是少量文本,入站請求也是少量文本,所以流量不高,甚至壹臺機器就可以處理最繁忙公司的API需求。

2.統壹Web應用程序的UI層。

目前的MVC架構,從某種意義上說,Web開發有兩個UI層,壹個是我們最終在瀏覽器中看到的內容,另壹個是在服務器端,負責生成和拼接頁面。

我不討論這種架構是好是壞,但有另壹種實踐,面向服務的架構,它更好地分離了前端和後端的依賴關系。如果所有關鍵業務邏輯都封裝為REST調用,這意味著上層只需要考慮如何使用這些REST接口構建具體的應用程序。那些後端程序員不關心特定數據如何從壹個頁面傳遞到另壹個頁面,他們也不關心用戶數據更新是通過Ajax還是通過刷新頁面異步獲得的。

3.大量Ajax請求的應用

例如,個性化應用程序,每個用戶看到不同的頁面,並且緩存無效。Ajax請求需要在頁面加載時發起,NodeJS可以響應大量並發請求。總之,NodeJS適用於高並發、I/O密度大、業務邏輯少的場景。

Python的優缺點

優勢

簡單性——Python是壹種代表簡單性思想的語言。閱讀壹個好的Python程序就像閱讀英語壹樣,盡管對英語的要求非常嚴格!Python的這種偽代碼特性是其最大的優勢之壹。它使妳能夠專註於解決問題,而不是理解語言本身。

易於學習-正如您將看到的,Python非常易於使用。如前所述,Python具有極其簡單的語法。

免費和開源-Python是FLOSS(免費/開源軟件)之壹。簡單地說,妳可以自由地分發該軟件的副本,閱讀其源代碼,對其進行更改,並在新的免費軟件中使用其中的壹部分。FLOSS基於壹個群體共享知識的概念。這就是Python如此優秀的原因之壹——它是由壹群希望看到更好的Python並不斷改進它的人創建的。

高級語言——當妳用Python語言編寫程序時,妳不需要考慮底層細節,比如如何管理程序使用的內存。

可移植性——由於其開源的特性,Python已經被移植到許多平臺上(它已經被修改為在不同的平臺上工作)。如果您小心地避免使用依賴於系統的功能,您的所有Python程序都可以在以下任何平臺上運行而無需修改。這些平臺包括linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE,甚至PocketPC、Symbian和谷歌基於Linux的Android平臺!

解釋性-這壹點需要壹些解釋。用C或C++等編譯語言編寫的程序可以從源文件(即C或C++語言)轉換為計算機使用的語言(二進制代碼,即0和1)。這個過程由編譯器和不同的標簽和選項完成。當妳運行妳的程序時,鏈接器軟件將妳的程序從硬盤復制到內存並運行它。用Python語言編寫的程序不需要編譯成二進制代碼。您可以直接從源代碼運行程序。在計算機內部,Python解釋器將源代碼轉換成稱為字節碼的中間形式,然後將其翻譯成計算機使用的機器語言並運行。事實上,因為您不再需要擔心如何編譯程序,如何確保連接轉載正確的庫等。,所有這些都使使用Python變得更容易。因為您只需要將您的Python程序復制到另壹臺計算機上,它就可以工作,這也使您的Python程序更容易移植。

面向對象——Python支持面向過程編程和面向對象編程。在“面向過程”的語言中,程序是由壹個過程或壹個可重用代碼的函數構建的。在“面向對象”語言中,程序是由數據和函數組成的對象構建的。與C++和Java等其他主要語言相比,Python以壹種非常強大和簡單的方式實現了面向對象編程。

可擴展性-如果您需要壹段關鍵代碼來運行更快或希望某些算法保密,您可以用C或C++編寫壹些程序,然後在Python程序中使用它們。

可嵌入性-您可以將Python嵌入到您的C/C++程序中,從而為您的程序用戶提供腳本功能。

豐富的庫-Python標準庫真的很龐大。它可以幫助您處理各種工作,包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、數據庫、web瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI(圖形用戶界面)、Tk和其他與系統相關的操作。請記住,只要安裝了Python,所有這些功能都可用。這被稱為Python的“全功能”概念。除了標準庫之外,還有許多其他高質量的庫,如wxPython、Twisted和Python圖像庫等。

總結——Python真的是壹門奇妙而強大的語言。它合理地結合了高性能和使編程簡單有趣的特點。

標準代碼——Python使用強制縮進來使代碼具有極強的可讀性。

劣勢

強制縮進

這可能不叫限制,但它使用縮進來區分句子關系的方式仍然給許多初學者帶來了困惑。即使是經驗豐富的Python程序員也可能落入陷阱。最常見的情況是tab和空格混用會導致錯誤,肉眼無法分辨。

單行語句和命令行輸出問題

很多時候,妳不能用壹行寫壹個程序,比如導入sys對於系統路徑中的I:打印I。而Perl和awk則沒有這種限制,可以在shell下輕松完成簡單的程序,無需像Python那樣將程序編寫成。py文件。(對於許多用戶來說,這不是壹個限制。)

65438號+0運行速度,如果有速度要求,用C++重寫關鍵部分。

NO.2國內市場小(國內主要開發python,目前只有幾個?Web2.0公司)。但隨著時間的推移,許多國內軟件公司,尤其是遊戲公司已經開始大規模使用它。

No.3中文資料稀缺(好的python中文資料屈指可數)。感謝社區,翻譯了幾本優秀的教科書,但有許多入門級教科書,高級內容只能用英語閱讀。

四號建築的選擇太多了(沒有官方。net架構,而ruby由於歷史較短,沒有相對集中的架構開發。Ruby on Rails框架在開發中小型web程序方面所向披靡。不過,這也從另壹個側面說明了python的優秀,吸引了更多的人才和項目。