本文整理自我初學 Node.js 時的筆記，用於對 Node.js 這門語言有興趣的讀者簡單扼要的介紹 Node.js 是什麼，以及該如何學習這門語言。
什麼是 Node.js？
Node.js 是 Ryan Dahl 在 2009 年為了解決 Web 服務器高併發問題而開發的基於 Chrome V8 引擎的 JavaScript 運行時環境。
從這個定義中，可以看到 Node.js 的三個關鍵特徵：
- 目的：為了解決Web 服務器高並發問題。
- 底層：使用的是 Chrome V8 引擎。
- 本質：一個 Javascript 運行時環境(runtime environment)。
因此，要搞清楚什麼是 Node.js，首先就要搞清楚以上三個關鍵特徵。
Node.js 三個關鍵特徵
為了解決 Web 服務器高並發問題
Ryan Dahl 在設計 Node.js 之前，一直致力於解決 Web 服務器高併發引起的性能問題，根據工作經驗，他認為性能問題的瓶頸在於阻塞的 I/O 操作。恰逢 Chrome 推出了高性能的 V8 引擎，Ryan Dahl 認為 JavaScript 天然的異步、事件委託機制以及 JavaScript 語言在服務端無歷史包袱的特性，非常適合通過異步流程控制的方式提升大型分佈式系統性能。於是 Node.js 應運而生。
儘管現在 Node.js 已經被應用於各種各樣的場景。但是我們始終應該認識到，理解 Node.js 的異步流程控制原理才算是掌握了 Node.js 的核心。
Chrome V8 引擎
Chrome 內核基於 WebKit，分為以下兩個引擎：
- 渲染引擎： Web Core
- JavaScript 解釋引擎： JavaScript Core
而 Google 由於不滿意 JavaScript Core 的性能，於是自主研發了性能更好的 V8 引擎予以取代。
作為 JavaScript 的解釋引擎，V8 引擎的主要作用在於：
- 解釋與編譯JavaScript；
- 堆管理；
- 處理內存垃圾回收；
- 處理內存分配；
- …
可以說，V8 引擎提供了一個高性能的 JavaScript 執行環境，因而 JavaScript 能夠有充足的底氣在各平台（瀏覽器，服務端，桌面端）運行。
Javascript 運行時環境
Node.js 既不是一門語言（JavaScript），也不是一個框架（React、Vue、Koa），而是一個 JavaScript 運行時環境(runtime environment)。
那，什麼是 JavaScript 運行時環境(runtime environment) 呢？
顧名思義，是一個可以運行 JavaScript 的環境。
那麼這裡的環境是指什麼呢？主要包含以下兩個方面：
- 提供了解釋，編譯 JavaScript 的底層能力。
- 提供了一系列接口，使開發者可以通過 JavaScirpt 調用系統底層能力（例如網絡，文件讀寫等）。
前者是由 Chrome V8 引擎提供的，而後者則是由一個底層由 C、C++ 編寫的高性能的事件驅動的異步 I/O 庫 libuv 所提供。
libuv
libuv 是一個跨平台的事件驅動的異步 I/O 庫，為 Node 提供了 CPU 和操作系統層面的功能。
我們知道不同的操作系統調度硬件的方式不同，CPU 的指令集也各有差異。libuv 則抹平了這一差異，通過名為 Node Bindings 的模塊，向用戶暴露了統一的系統操作接口。
因此現在我們可以說，Node 實際上由兩部分組成：Chrome V8 引擎以及 libuv。這兩層隱藏在 Node Bindings 之下，而用戶面向 Node Bindings 進行編程。
至此你應該理解了什麼是 Node.js。
它是一個跨平台的 JavaScript 可執行環境，在這個環境中你可以使用 JavaScript 充分調動操作系統的能力，做你想做的任何事！
Node.js 的哲學
要充分的理解 Node.js，除了前文提到的異步流程控制原理之外，我們還需要了解下 Node.js 從創始到發展所彰顯的設計哲學，這有利於我們更喜歡 Node.js 生態。
我認為 Node.js 有以下三大特點：
開放
Node.js 在設計之初，就堅持將核心庫做的足夠小，以便讓充分發揮社區的創造性，讓所有搭建大型系統的構建都盡可能來源於社區，因此每個構件都可以快速試錯和迭代。不得不說，這種做法雖然有顯得有些偷懶，但是事實證明這種對社區的信賴，和開放的態度收穫了巨大的回報：Node.js 擁有了全世界最活躍也是最大的社區和包管理平台 npm。
專注
Node.js 社區的開發者始終保留著一個默契，將 package 的功能約束的足夠窄，最好一次只做好一件事(單一職責原則)，並對外暴露單一的接口。這樣 package 的開發，設計，測試就會變得更加簡單，package 也就更加可靠。這種專注，也同時表現了開發者們的謙遜以及效率至上。
簡約
Node.js package 通常只暴露單一模塊和接口，並繼承了 JavaScript 的簡約特點，使用簡單的數據結構。這使得 Node.js 包易於閱讀和理解。
前端開發者如何學習 Node.js？
對於從未涉足過服務端開發的前端開發者而言，以下幾點是學習 Node.js 過程中必須補足的知識：
- 對 JavaScript 語言特性（特別是 ESNext），語法的深入理解。
- 數據庫知識與數據表設計能力。
- 系統架構能力。
而學習 Node.js 則可以分為兩個部分：
- 學習 Node.js 的核心庫的使用。
- 學習相關 Web 框架的使用。
在整個學習過程中，建議採用以下四步學習：
- 閱讀官方文檔。
- 撰寫 Demo 熟悉語法驗證思路。
- 在此過程中不斷地問自己問題，並深入調研得到答案。
- 通過對外輸出，分享所得加深自己的印象。
小結
Node.js 在如今已經是每一位前端開發者必須掌握的技術，它通過 libuv 向前端開發者開放了操作系統層面的底層能力，讓開發者能夠全面使用計算機的算力和功能。並用一種語言解決 Web 應用開發的所有問題的想法成為可能。希望通過本文的介紹，您能夠對 Node.js 產生好奇，祝您在未來的探索旅途中，過得愉快。