【面试】【前端】【nodejs】Node.js 面试题总结

一、Node.js 面试题总结

Node.js 是构建高性能 Web 应用和服务端开发的强大工具，在面试中会考察多核利用、进程管理、性能优化、Deno 的对比及常见核心模块的理解。以下是针对 Node.js 面试问题的总结。

• （一）Node.js 核心原理

• Node.js 特性：

  • 单线程、事件驱动。
  • 非阻塞 I/O 模型，基于 libuv 库实现。

• 多核 CPU 的充分利用：

  • Node.js 本身是单线程运行，但可以通过

    Cluster 模块 或

    Worker Threads

    模块实现多核利用。

    • Cluster 模块：创建多个子进程，共享相同的服务器端口。
    • Worker Threads：在单独的线程中运行任务，更适合 CPU 密集型任务。

  • 示例：使用

    模块实现多核利用：

    const cluster = require('cluster');
    const http = require('http');
    const os = require('os');
    
    if (cluster.isMaster) {
        const cpuCount = os.cpus().length;
        for (let i = 0; i < cpuCount; i++) {
            cluster.fork(); // 创建子进程
        }
        cluster.on('exit', (worker) => {
            console.log(`Worker ${worker.process.pid} exited.`);
        });
    } else {
        http.createServer((req, res) => {
            res.writeHead(200);
            res.end('Hello from Node.js!');
        }).listen(8000);
    }
    

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• （二）Node.js 多进程监听同一端口

• 实现原理：

  • Node.js 使用 cluster 模块允许多个进程共享一个 TCP 服务器，通过 SO_REUSEPORT 选项使多个进程能够绑定到同一个端口。
  • SO_REUSEPORT：允许多个 socket 绑定到同一个端口，每个请求由操作系统分配给任意一个进程处理。

• 避免端口被占用的机制：

  • 子进程并不直接监听端口，而是通过主进程创建的服务器句柄处理请求。

  • 示例代码：

    const cluster = require('cluster');
    const http = require('http');
    
    if (cluster.isMaster) {
        cluster.fork(); // 主进程分配任务
        cluster.fork();
    } else {
        http.createServer((req, res) => {
            res.end('Hello from worker!');
        }).listen(3000); // 子进程共享端口
    }
    

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• （三）Deno 与 Node.js 的对比

• Deno 简介：

  • 由 Node.js 创始人 Ryan Dahl 开发，旨在改进 Node.js 的不足。
  • 内置 TypeScript 支持、更好的安全性和现代化设计。

• Deno 优化点：

  • 安全性：默认禁止文件、网络、环境变量访问，需通过显式权限开启。
  • 内置模块：无需安装第三方库（如 HTTP 服务器）。
  • TypeScript 原生支持：无需额外配置。
  • 模块管理：基于 URL，无需 node_modules 和 package.json。
  • 标准库：提供官方标准库，减少第三方依赖。

• Deno 示例：

  import { serve } from "https://deno.land/std@0.96.0/http/server.ts";
  
  const server = serve({ port: 8000 });
  console.log("HTTP server is running on http://localhost:8000/");
  
  for await (const req of server) {
    req.respond({ body: "Hello from Deno!\n" });
  }
  

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• （四）Node.js 的 Buffer 和 Stream

• Buffer：

  • 定义：Buffer 是 Node.js 用于处理二进制数据的类。

  • 特点：

    • 类似于 Uint8Array，但支持更多方法。
    • 常用于文件操作、网络通信等场景。

  • 示例：

    const buffer = Buffer.from('Hello, Node.js');
    console.log(buffer.toString()); // 输出：Hello, Node.js
    

• Stream：

  • 定义：Stream 是处理流式数据的抽象接口。
  • 流的种类：
    1. Readable Stream：可读流（如 fs.createReadStream）。
    2. Writable Stream：可写流（如 fs.createWriteStream）。
    3. Duplex Stream：双工流（既可读又可写，如 net.Socket）。
    4. Transform Stream：转换流（对流进行变换处理，如 zlib 压缩）。

• Pull-Stream：

  • 一种流处理的抽象模型，通过拉取方式动态请求数据。

  • 特点：

    • 避免了传统流模型中的背压问题。

    • 数据在需要时才被传递，提高效率。

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• （五）常见问题解析

• Node.js 性能优化：

  1. 使用缓存：如内存缓存、Redis。
  2. 减少同步阻塞：尽量使用异步方法。
  3. 利用多核 CPU：使用 Cluster 或 Worker Threads。
  4. 流式处理：避免大数据操作时占用大量内存。

• Token 与 Cookie 的区别：

  • Cookie：用于存储用户信息，浏览器自动携带。
  • Token：用户认证凭据，需通过请求头或参数手动传递。
  • 联系：都可用于用户认证，Token 更适合前后端分离。

• Node.js 项目调试工具：

  1. 内置调试器：node inspect。
  2. 第三方工具：如 VSCode 调试插件。
  3. 性能分析：node --prof 分析性能瓶颈。

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• 二、总结

  Node.js 的核心是事件驱动与非阻塞 I/O，能高效处理高并发任务。面试中需掌握 Node.js 的多核利用、核心模块（如 Buffer、Stream）、性能优化策略及新兴技术（如 Deno）的对比。通过深入理解其机制和应用场景，可以为开发者的全栈或后端开发能力加分。