編輯推薦
一綫Node開發者數年實戰經驗總結,適閤所有前端和後端的開發人員閱讀
本書內容涵蓋Node 高並發的原理、源碼分析以及使用 Node 開發應用所需要的不同層麵的技術實踐。
具體包括 Node 異步機製(配以源碼分析),編輯與調試,測試技術,Docker 部署,模塊機製,V8 引擎與代碼優化,Promise 和 ES6 generator ,LoopBack 開源框架,使用 C++ 編寫擴展,JavaScript 嚴格模式,編碼規範等內容。
內容簡介
本書內容涵蓋瞭 Node.js高並發的原理、源碼分析以及使用 Node.js開發應用所需要的不同層麵的技術實踐。具體來講,本書包括 Node.js異步機製(配以源碼分析)、編輯與調試、測試技術、Docker 部署、模塊機製、V8 引擎與代碼優化、Promise 和 ES6 Generator、LoopBack 開源框架、使用 C++ 編寫擴展、JavaScript嚴格模式、編碼規範等內容。在 LoopBack 章節,本書詳細介紹瞭使用此框架開發企業級 Web 應用的步驟,幫助讀者迅速掌握使用這個強大框架的訣竅。最後一章詳細介紹瞭編寫不同類型的 C++ 模塊的知識,並對堆內存管理等內容做瞭深入探討。
本書適閤所有前端和後端的開發人員閱讀。
作者簡介
尤嘉,東南大學計算機碩士,從事軟件研發工作多年,先後就職於奇虎和獵豹移動。做過基於 chromium 的瀏覽器,也從事過 WebKit 與 V8 方麵的研發工作。目前從事 P2P 與區塊鏈方麵的項目研發。
內頁插圖
目錄
第1章 Node異步編程範式 1
1.1 同步與異步的比較 2
1.2 Node異步的實現 7
1.2.1 HTTP請求——完全異步的例子 8
1.2.2 本地磁盤I/O——多綫程模擬 17
1.3 事件驅動 18
參考資料 19
第2章 搭建自己的開發環境 21
2.1 Node的編譯與安裝 22
2.2 開發與調試 23
2.3 單元測試 29
2.3.1 Mocha 測試框架 29
2.3.2 TDD 風格 32
2.3.3 BDD 風格 34
2.3.4 生成不同形式的測試報告 35
2.3.5 代碼覆蓋率工具Istanbul36
參考資料 40
第3章 使用Docker部署Node服務 43
3.1 Docker基礎 44
3.2 在Docker中運行Node 45
3.3 導齣配置好的容器 47
參考資料 48
第4章 Node模塊 49
4.1 程序入口 50
4.2 VM模塊 50
4.3 模塊加載與緩存 52
4.4 模塊分類 54
4.5 正確導齣模塊 55
4.6 小心使用全局變量 56
第5章 V8引擎 57
5.1 Java Script代碼的編譯與優化 58
5.1.1 即時編譯 58
5.1.2 隱藏類 59
5.1.3 內聯緩存 60
5.1.4 優化迴退 61
5.1.5 寫齣更具親和性的代碼 62
5.1.6 藉助TypeScript 63
5.2 垃圾迴收與內存控製 65
5.2.1 V8的垃圾迴收算法 65
5.2.2 使用Buffer 67
5.2.3 避免內存泄漏 70
參考資料 77
V
第6章 Promise對象 79
6.1 Promise的含義 80
6.2 基本用法 80
6.3 then的鏈式寫法 82
6.4 bluebird庫 85
參考資料 86
第7章 用ES6 Generator解決迴調金字塔 87
7.1 Node異步實現流程 88
7.2 用Generator實現異步調用與多並發 89
7.3 嚴格模式下運行 99
7.4 理解執行過程 100
7.5 本章結語 106
第8章 LoopBack開源框架 107
8.1 安裝與運行 108
8.2 路由與權限控製 113
8.3 添加新模型 121
8.4 初始化數據庫 131
8.5 鈎子機製 134
8.6 中間件 137
8.7 模型關係 139
8.8 使用cluster模式運行服務 141
參考資料 144
第9章 編寫C++擴展 145
9.1 使用C++編寫擴展模塊 146
9.1.1 導齣對象 146
9.1.2 導齣函數 149
9.1.3 導齣構造函數 151
9.2 綫程模型與CPU密集型任務 164
9.3 綫程對象 164
9.4 本章結語 170
參考資料 170
附 錄 171
附錄 A JavaScript 嚴格模式 172
附錄 B JavaScript 編碼規範 182
參考資料 195
前言/序言
本書寫給那些打算或者正在使用 Node.js(簡稱Node,後文均用此簡稱)創建 Web 應用的開發者。眾所周知,JavaScript 的靈活易用以及 V8 引擎的加速,再加上活躍的社區支持,使得用 Node 開發應用的成本低,收益大。2015 年 ES6 標準的確立,為JavaScript成為企業級開發語言掃除瞭不確定性。這本書的選材契閤這個領域最新的技術進展,深淺適宜地介紹瞭 Node 技術棧的全貌。
本書共分9章。第1章概述,介紹 Node 異步實現的原理,涵蓋瞭 Node 實現異步的兩種方式。這部分引用瞭 Node 源碼,以求邏輯清晰與內容翔實。第2章~第7章是站在 JavaScript 的角度,介紹瞭用 Node 開發應用的方方麵麵,包括編輯與調試、測試技術、Docker 部署、模塊機製、V8 引擎與代碼優化、Promise 和 ES6 generator 等內容。第8章介紹瞭 LoopBack 開源框架的使用。本書沒有介紹 Express(可能讀者早已熟悉),因為本書希望為讀者引薦一個更加強大易用的企業級 Web 框架。第9章則從 C++ 的角度介紹瞭 Node 擴展模塊的編寫,這部分適閤那些想要瞭解 V8 引擎的讀者。可以說 C++ 是 Node 技術棧的基石。本書希望嚮讀者呈現構成 Node 技術棧的JavaScript和C++ 全貌。本書不假定讀者有 Node 研發經驗,但需熟悉 JavaScript。如果讀者最近纔接觸編程,建議選一本更初級的教程,或者先到 W3School上看看。本書每一章都有源碼示例,這些示例大部分可以在 Node 支持的任何係統上運行,但也有例外。建議使用本書第3章介紹的容器,在 Linux 環境下運行本書示例。大部分示例代碼可以下載。
飲半盞湖水,當知江河滋味;拾一片落葉,盡享人間鞦涼。希望本書成為讀者熟練掌握 Node 技術棧的那一盞湖水、一片落葉。
緻謝
感謝 CNode 社區,它提供瞭一個非常好的平颱,本書前期的一些章節從中得到瞭積極的反饋,使筆者有瞭繼續寫下去的動力。首都師範大學的劉曉蓮同學,利用周末時間審閱瞭本書的稿件,提齣的一些見解,使得本書在內容安排上更閤理,更容易看懂,在此錶示感謝。筆者周圍的一些同事部分地閱讀瞭初稿並給齣瞭積極的反饋,在此一並謝過!
探索數據可視化:從入門到精通的藝術之旅 本書是一本深入淺齣、內容詳實的指南,旨在帶領讀者踏上數據可視化領域的探索之旅。無論您是初次接觸數據可視化,還是希望深化理解並掌握更高級的技術,本書都將為您提供一條清晰的學習路徑。我們摒棄瞭枯燥的理論堆砌,而是以實踐為導嚮,通過豐富的案例和生動的講解,讓數據在您的指尖“活”起來。 第一部分:數據可視化的基石——理解與原則 在開始繪製炫目的圖錶之前,理解數據可視化的核心理念至關重要。本部分將為您打下堅實的理論基礎,讓您明白“為何”以及“如何”纔能有效地呈現數據。 第一章:為何可視化?數據的溝通語言 數據的挑戰與機遇: 如今,數據爆炸式增長,海量信息如同未經雕琢的寶石,其價值需要被挖掘和呈現。本書將探討為何直觀的數據可視化是理解復雜數據集、發現隱藏模式、並最終做齣明智決策的關鍵。 可視化的力量: 從曆史上的約翰·斯諾霍亂地圖到現代的商業智能儀錶闆,本書將展示可視化如何幫助我們洞察趨勢、識彆異常、講述引人入勝的數據故事,並驅動行為改變。 目標受眾與溝通: 不同的受眾需要不同的可視化方式。我們將深入探討如何識彆您的目標受眾,理解他們的背景知識和信息需求,從而選擇最適閤的圖錶類型和錶達方式,確保信息準確傳達。 有效可視化的原則: 清晰性、準確性、效率是衡量可視化質量的關鍵。我們將介紹一係列基本原則,如選擇正確的圖錶類型、避免誤導性錶示、以及如何通過設計元素(顔色、形狀、大小)來增強信息傳遞。 第二章:選擇正確的圖錶——錶達的藝術 圖錶分類與適用場景: 數據可視化並非“一招鮮”。本章將係統地介紹各種常見的圖錶類型,包括但不限於: 比較類圖錶: 條形圖(柱狀圖、橫條圖)、雷達圖、分組條形圖等,用於比較不同類彆或時間點的數據。 分布類圖錶: 直方圖、箱綫圖、散點圖等,用於展示數據的分布情況、離散程度和潛在的異常值。 構成類圖錶: 餅圖、堆積條形圖、樹狀圖等,用於展示整體與部分的關係。 關係類圖錶: 散點圖、氣泡圖、網絡圖等,用於揭示變量之間的關聯性。 地理空間類圖錶: 地圖(熱力圖、標記圖)、地理散點圖等,用於展示與地理位置相關的數據。 圖錶選擇的決策樹: 我們將提供一套實用的決策流程,幫助您根據數據的類型、想要傳達的信息以及受眾的理解能力,一步步篩選齣最閤適的圖錶。 避免常見的圖錶陷阱: 3D圖錶、不恰當的比例尺、過多的信息疊加等,都可能導緻信息誤讀。本章將揭示並分析這些常見誤區,教您如何規避。 第三章:美學與設計——讓數據“呼吸” 色彩的力量與原則: 顔色不僅僅是裝飾,更是強大的信息載體。我們將探討色彩的心理學效應、如何選擇和諧且有意義的配色方案、以及如何運用顔色來突齣重點、區分類彆。 排版與布局的藝術: 清晰的標題、準確的標簽、閤理的坐標軸設置、留白的運用,都能顯著提升圖錶的可讀性。本章將分享優秀排版和布局的秘訣。 數據故事的敘事結構: 一張好的圖錶應該能講述一個引人入勝的故事。我們將探討如何通過圖錶的演進、標注和交互,引導觀眾理解數據的變化和含義。 設計工具概覽(不限於特定工具): 雖然本書不拘泥於特定工具,但會提及一些在設計中常用的輔助思路和技術,幫助讀者理解如何將設計原則應用於實踐。 第二部分:實踐齣真知——主流工具與技術 理解瞭理論基礎後,我們將進入實踐環節,深入學習目前主流的數據可視化工具和技術,讓您能夠親手將數據轉化為生動的圖錶。 第四章:Python與Matplotlib/Seaborn——科學計算的視覺化語言 Python數據可視化生態概覽: 簡要介紹Python在數據科學領域的重要地位,以及Matplotlib和Seaborn作為核心可視化庫的重要性。 Matplotlib入門: 基本繪圖元素:Figure, Axes, Plot。 創建各種基本圖錶:綫圖、散點圖、條形圖、餅圖。 圖錶定製:標題、軸標簽、圖例、網格綫、顔色、綫型、標記。 多圖繪製:Subplots, Figure-level vs. Axes-level API。 Seaborn進階: 基於Matplotlib的優雅封裝:Seaborn如何簡化復雜圖錶的創建。 統計圖錶:分布圖(distplot, kdeplot)、關係圖(scatterplot, lineplot, lmplot)、分類圖(countplot, boxplot, violinplot)、迴歸圖(regplot)。 主題與風格:如何使用Seaborn的預設主題提升圖錶美感。 DataFrame集成:Seaborn與Pandas DataFrame的無縫對接。 案例實踐: 演示如何使用Matplotlib和Seaborn分析並可視化一個真實數據集(例如,電影評分數據、銷售數據)。 第五章:JavaScript與D3.js——交互式Web可視化的王者 Web可視化的優勢: 交互性、可訪問性、動態更新,D3.js如何實現這一切。 D3.js核心概念: 數據綁定(Data Binding):D3.js的核心機製,理解enter, update, exit。 選擇集(Selections):如何使用CSS選擇器來操作DOM元素。 SVG與Canvas:D3.js常用的渲染技術。 比例尺(Scales):將數據域映射到視覺屬性域。 坐標軸(Axes):自動生成和格式化坐標軸。 過渡與動畫(Transitions & Animation):為圖錶添加流暢的動態效果。 D3.js常用圖錶實現: 基本條形圖、綫圖、散點圖。 餅圖與環形圖。 力導嚮圖(Force-directed graphs)。 地圖可視化(TopoJSON, GeoJSON)。 案例實踐: 構建一個簡單的交互式儀錶闆,展示用戶行為數據或地理信息。 第六章:Tableau/Power BI——商業智能的強大引擎 商業智能(BI)工具的定位: Tableau和Power BI如何賦能業務分析師和決策者,無需編程即可進行數據探索和可視化。 Tableau入門與進階: 數據連接與準備。 拖放式界麵操作。 創建各種報錶和儀錶闆。 計算字段、參數、集。 高級可視化技巧:地圖、樹狀圖、動態儀錶闆。 Power BI入門與進階: Power Query數據轉換。 DAX(Data Analysis Expressions)基礎。 創建報錶與儀錶闆。 Power BI服務與共享。 嵌入式分析。 對比分析與最佳實踐: 比較Tableau和Power BI的優劣勢,並提供在不同場景下的應用建議。 案例實踐: 使用一個實際的商業數據集,分彆用Tableau和Power BI構建一個銷售分析儀錶闆。 第三部分:深入與擴展——高級技巧與趨勢 在掌握瞭基本工具和技術之後,本書將帶領您進入更廣闊的領域,探索高級的可視化技巧,並關注行業前沿趨勢。 第七章:交互式可視化的設計哲學 交互的類型與目的: 探索不同的交互方式,如懸停(hovering)、點擊(clicking)、篩選(filtering)、縮放(zooming)、平移(panning),以及它們如何增強用戶對數據的理解。 信息層次與漸進式披露: 如何設計交互,讓用戶能夠從宏觀概覽逐步深入到細節,避免信息過載。 用戶體驗(UX)在可視化中的應用: 考慮用戶的需求和使用習慣,設計直觀易懂、易於操作的交互式可視化。 響應式設計: 如何讓您的可視化在不同設備和屏幕尺寸上都能良好呈現。 案例研究: 分析一些優秀的交互式可視化作品,學習其設計思路和實現方法。 第八章:地理空間可視化進階 地圖投影與坐標係: 理解不同的地圖投影方式對數據呈現的影響。 地理編碼(Geocoding): 將地址信息轉換為地理坐標。 高級地圖類型: 分麵地圖(Choropleth Maps)的精細控製。 點密度圖(Point Density Maps)。 熱力圖(Heatmaps)與聚類地圖(Clustering Maps)。 疊加與多層地圖。 可視化與地理信息係統(GIS)的結閤: 探討可視化如何在GIS分析中發揮作用。 案例實踐: 利用地理信息數據(如人口密度、犯罪率、疫情傳播),創建精美的地理空間可視化。 第九章:高級圖錶類型與技巧 網絡圖(Network Graphs)與關係可視化: 深入瞭解如何可視化復雜的關係網絡,如社交網絡、依賴關係。 時間序列分析可視化: 探索如何有效展示時間序列數據的趨勢、季節性、異常值,如蠟燭圖、桑基圖(Sankey Diagrams)。 詞雲(Word Clouds)與文本數據可視化: 如何從大量文本中提取信息並進行可視化。 多維數據可視化: 探索如平行坐標圖(Parallel Coordinates)、散點圖矩陣(Scatter Plot Matrix)等方法。 數據故事的連續性設計: 如何將多個圖錶串聯起來,形成一個完整的數據敘事。 第十章:數據可視化的未來趨勢與挑戰 人工智能(AI)與機器學習(ML)在可視化中的應用: 自動圖錶推薦、異常檢測、自然語言生成圖錶標題。 虛擬現實(VR)與增強現實(AR)可視化: 沉浸式數據探索的可能性。 實時數據流可視化: 如何處理和展示不斷變化的數據。 可解釋性AI(XAI)與可視化: 如何利用可視化來解釋復雜的AI模型。 數據隱私與倫理: 在可視化過程中如何保護用戶隱私,避免歧視性錶示。 學習資源的持續更新: 指導讀者如何保持對數據可視化領域新知識的持續學習。 通過本書的學習,您將能夠自信地駕馭各種數據可視化工具和技術,將枯燥的數據轉化為富有洞察力、引人入勝的視覺信息,無論是用於科學研究、商業決策還是公眾傳播,都將成為您不可或缺的強大武器。讓我們一起開啓這段精彩的數據可視化之旅吧!