【前端科普系列】往期精彩內(nèi)容：

前端科普系列（1）：很有趣的一篇前端簡(jiǎn)史，作者有心了~主要介紹 web 前端發(fā)展的歷史、大事件。

本文為系列文章（2），主要介紹 Node.js 的前世今生、核心科技以及背后的故事。

必須提一下作者：vivo?孔垂亮

一、關(guān)于 Node.js

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1.Node.js 是什么

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Node.js? is a JavaScript runtime built on Chrome's V8 JavaScript engine.

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按照?Node.js官網(wǎng)的解釋非常簡(jiǎn)單：

Node.js? 是一個(gè)基于 Chrome V8 引擎 的 JavaScript 運(yùn)行時(shí)。

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那我們?cè)撛趺蠢斫膺@句話呢？

• Node.js 不是 JavaScript 的應(yīng)用、也不是一種框架、更不是一門語言。它是一個(gè) JavaScript 的運(yùn)行環(huán)境，就和瀏覽器是一個(gè) JavaScript 運(yùn)行環(huán)境一樣。

• 它是構(gòu)建在 Chrome’s V8 這個(gè)著名的 JavaScript 引擎之上的。

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這里不得不聊聊 Chrome & V8。

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2.Node.js 誕生的背景

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2008年，Google開發(fā)了Google地圖，但Google地圖那時(shí)是安卓的原生應(yīng)用。為了進(jìn)一步擴(kuò)展Google?地圖的服務(wù)范圍，Google?針對(duì)瀏覽器開發(fā)了瀏覽器版本的Google?地圖。而這對(duì)瀏覽器的處理能力提出來更高的要求，于是當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品經(jīng)理?Sundar Pichai?極力說服當(dāng)時(shí)的董事會(huì)，要求開發(fā)一款瀏覽器(也就是現(xiàn)在的Chrome)。

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當(dāng)時(shí)的瀏覽器市場(chǎng)還是微軟的，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)內(nèi)置IE，讓IE幾乎占據(jù)整個(gè)江山，并且IE是免費(fèi)的，所以當(dāng)時(shí)要開發(fā)一款瀏覽器遭到了董事會(huì)極力反對(duì)。

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Sundar Pichai 強(qiáng)調(diào)價(jià)值不在瀏覽器本身，而在于它能訪問的內(nèi)容：也就是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。當(dāng)時(shí)最賣錢的產(chǎn)品，像 Google 文檔。Google 地圖 如果想吸引更多的用戶使用，并從其中的廣告銷售牟利，就必須徹底地提高瀏覽器的性能，最終他說服了董事會(huì)，把開發(fā)瀏覽器立了項(xiàng)。

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隨之而來的就是如何提高瀏覽器性能的問題？當(dāng)時(shí)項(xiàng)目組認(rèn)識(shí)到，開發(fā)者不太愿意使用 JavaScript 是因?yàn)樗跒g覽器中運(yùn)行得太慢了，和傳統(tǒng)語言不是一個(gè)量級(jí)的。

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恰在此時(shí)，Lars Bak 出現(xiàn)了。這位 Google Chrome 背后的天才，早在1991年就在硅谷引起了人們的注意，后來成為業(yè)界最優(yōu)秀的程序員之一。可是在2000年初，他選擇離開硅谷，回到他的祖國(guó)丹麥過幸福的生活，他覺得硅谷的開發(fā)者工作太緊張，生活方式不健康。Lars Bak 回到丹麥后，賺了足夠的錢養(yǎng)家糊口，就租了一大片農(nóng)場(chǎng)，開始粉刷農(nóng)舍。

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然后就接到了 Sundar Pichai 的電話。Lars Bak 說 他并不在乎當(dāng)什么高級(jí)經(jīng)理，他想要做的就是打破技術(shù)的邊界，于是他接受了 Google 的 offer，但并沒有回到硅谷，而是在他自己的農(nóng)場(chǎng)里就開始了工作。

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2008年9月2日，V8 與 Chrome 在同一天宣布開源。世界以非同尋常的方式發(fā)現(xiàn)了 Chrome。Chrome 是通過Google?早前發(fā)布的漫畫冊(cè)傳出去的。公關(guān)忙成一團(tuán)來回應(yīng)這個(gè)消息，匆匆忙忙地舉行了電話會(huì)議，發(fā)表博客日志解釋到底發(fā)生了什么，隨后決定開新聞發(fā)布會(huì)，最后在Googleplex舉辦產(chǎn)品展示。

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看過發(fā)布會(huì)的同學(xué)可能會(huì)留意到，當(dāng)時(shí)非常倉促，連一個(gè)精美的PPT都沒有。

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(圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

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漫畫中明確提到了將 V8 嵌入到非瀏覽器項(xiàng)目中的可能性。

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3.Node.js 的誕生

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談到 Node.js 的誕生，不可避免的要聊到它的創(chuàng)始人 —— Node.js 之父 Ryan Dahl。Ryan Dahl 在開發(fā) Node.js 之前是高性能Web服務(wù)的開發(fā)專家，在幫客戶解決性能問題的同時(shí)，碰到了Web服務(wù)的高并發(fā)帶來的性能問題，他嘗試過很多語言，都失敗了。經(jīng)過多年的研究，Ryan Dahl 大致的感覺到了解決問題的關(guān)鍵是通過事件驅(qū)動(dòng)和異步I/O來達(dá)成目的。

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就在他快要絕望的時(shí)候，V8 隨著 Chrome 瀏覽器的問世而出現(xiàn)，JavaScript 腳本語言的執(zhí)行效率得到質(zhì)的提升，這給 Ryan Dahl 帶來新的啟示：JavaScript 本身就是單線程的，而且瀏覽器發(fā)起的 AJAX 請(qǐng)求就是非阻塞的。如果將 JavaScript 和異步 IO 以及一個(gè)簡(jiǎn)單的 HTTP 服務(wù)器集合在一起，就會(huì)變成一個(gè)很酷的東西。他原本的研究就這樣與 V8 之間碰撞出火花，V8 滿足他關(guān)于高性能 Web 服務(wù)的所有想象：

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沒有歷史包袱，沒有同步 I/O。不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)同步 I/O 導(dǎo)致事件循環(huán)性能急劇降低的情況。

V8 性能足夠好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比 Python、Ruby 等其他腳本語言的引擎要快。

JavaScript 語言的閉包特性非常方便，比 C 中的回調(diào)函數(shù)好用。

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于是在 2009 年的 2 月，按新的想法他提交了項(xiàng)目的第一行代碼，這個(gè)項(xiàng)目的名字最終被定名為"node"。

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2009 年 5 月，Ryan Dahl 正式向外界宣布他做的這個(gè)項(xiàng)目。

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2009 年底，Ryan Dahl 在柏林舉行的 JSConf EU 會(huì)議上發(fā)表關(guān)于 Node.js 的演講，之后 Node.js 逐漸流行于世。

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總得來說，Node.js 并不是憑空誕生的，它的出現(xiàn)要?dú)w功于 Ryan Dahl 歷時(shí)多年的研究，以及一個(gè)恰到好處的節(jié)點(diǎn)。

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二、Node.js 現(xiàn)狀

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2018 年 5 月 31 日，Node.js 基金會(huì)發(fā)布的用戶調(diào)查報(bào)告，顯示學(xué)習(xí) Node.js 看起來更容易了，少于 2 年 node 經(jīng)驗(yàn)的用戶中，有 43% 的覺得“容易”。絕大多數(shù)（85%）Node.js 用戶用于網(wǎng)頁開發(fā)，43% 參與一些企業(yè)級(jí)開發(fā)，13% 用于大數(shù)據(jù)分析，8% 用于嵌入式系統(tǒng)。

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用戶調(diào)查報(bào)告中還顯示，受訪的使用者會(huì)用如下的詞語來描述 Node.js。

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(圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

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更為重要的是，報(bào)告顯示 Node.js 社區(qū)仍然在快速成長(zhǎng)。而這得益于 Node.js 的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛.

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越來越多的開發(fā)者開始轉(zhuǎn)向 Node.js ，幾乎每個(gè)公司/小組都會(huì)有自己的命令行工具、腳手架。使用 Node.js 能夠快速開發(fā)各式各樣的能極大提高開發(fā)效率的神器。

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三、Node.js 核心科技

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Node.js 采用事件驅(qū)動(dòng)、異步編程，為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)而設(shè)計(jì)。

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在前面我們聊 Node.js 誕生的時(shí)候，就提過 Node.js 之父 Ryan Dahl 在設(shè)計(jì) Node.js 時(shí)就是為了解決 web 服務(wù)高并發(fā)帶來的性能問題，而這個(gè)問題隨著 V8 的出現(xiàn)而迎刃而解。

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如下圖，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求發(fā)生時(shí)，如果有文件或者數(shù)據(jù)庫操作，Node.js 會(huì)注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)，然后就去處理下一個(gè)請(qǐng)求了。當(dāng)之前文件或者數(shù)據(jù)庫操作完成后，觸發(fā)之前注冊(cè)的事件回調(diào)，進(jìn)而響應(yīng)之前的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。

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由于整個(gè)設(shè)計(jì)都是以事件驅(qū)動(dòng)為核心的，它的重要優(yōu)勢(shì)在于，充分利用了系統(tǒng)資源，執(zhí)行代碼無須阻塞等待某種操作完成，有限的資源可以用于其他的任務(wù)。

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之后的很長(zhǎng)一段時(shí)間，Ryan Dahl 四處發(fā)表演講，試圖說服人們相信阻塞式 IO 是錯(cuò)誤的方式，如果使用非阻塞的方式來處理所有的事情，那么就可以解決很多難點(diǎn)。

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關(guān)于事件驅(qū)動(dòng)編程，可以參考我的一篇知乎文章：《JavaScript運(yùn)行機(jī)制:事件驅(qū)動(dòng)編程詳解》

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Node.js 的性能不錯(cuò)。

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前面提到的用戶調(diào)查報(bào)告中顯示，用戶評(píng)價(jià) Node.js 最多的就是 Fast ，對(duì)，就是快！

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按照 Ryan Dahl 的說法，性能是 Node.js 考慮的重要因素，選擇 C++ 和 V8 而不是別的也是基于性能的考慮。

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Node.js 在設(shè)計(jì)上比較大膽，它以單進(jìn)程、單線程模式運(yùn)行（和 Javascript 的運(yùn)行方式一致），事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制是 Node.js 通過內(nèi)部單線程高效地維護(hù)事件循環(huán)隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)的，沒有多線程的資源占用和上下文切換，這意味著面對(duì)大規(guī)模的 http 請(qǐng)求，Node.js 憑借事件驅(qū)動(dòng)搞定一切。由此我們可以知道這樣的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致負(fù)載的壓力集中在 CPU 而不是內(nèi)存。所以 Node.js 特別適合 IO 密集型的應(yīng)用，能夠充分發(fā)揮 CPU 的威力。

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Node.js 支持 JavaScript。

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這是 Node.js 能夠發(fā)展壯大的一個(gè)非常重要的間接原因。

• 首先，Javascript 作為前端工程師的主力語言，在技術(shù)社區(qū)中有相當(dāng)?shù)奶?hào)召力。而且，隨著 Web 技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是前端的重要性增加，不少前端工程師開始試水”后臺(tái)應(yīng)用“，在許多采用 Node.js 的企業(yè)中，工程師都表示因?yàn)榱?xí)慣了 Javascript，所以選擇 Node.js。

• 其次，Javascript 的匿名函數(shù)和閉包特性非常適合事件驅(qū)動(dòng)、異步編程。

• 有 Google V8 引擎的加持，Node.js 的性能也是受益其中。

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當(dāng)然事件驅(qū)動(dòng)、異步編程也不是沒有它的弊端，當(dāng)都寫成回調(diào)函數(shù)的形勢(shì)后，會(huì)有違正常人的思維，剛開始會(huì)特別不習(xí)慣，并且回調(diào)太多，容易產(chǎn)生回調(diào)地獄，當(dāng)然后面的 Promise、Async、Await 都致力于解決這個(gè)問題。

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四、Node.js 背后的那些人那些事

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Node.js 誕生后，就吸引了一群有趣的人參與 Node.js 早期的開發(fā)，他們一開始就發(fā)現(xiàn)軟件包管理在 Node.js 里將會(huì)非常有用武之地，于是他們開始各自開發(fā)包管理工具。其中有一個(gè)癡迷于 Node.js 的 Yahoo 員工 Isaac Schlueter，他辭掉工作，開始專心開發(fā)包管理工具(就是現(xiàn)在的 npm )，他曾經(jīng)深度參與過 Nodejs 的開發(fā)，這使得他可以在 Node.js 中實(shí)現(xiàn) CommonJS 的模塊規(guī)范。

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這款包管理工具足夠優(yōu)秀，得到了 Node 官方的大力支持，它贏了。這款包管理工具，或者說 npm，開始和 Node 安裝包捆綁打包，它可不是一個(gè)單獨(dú)的第三方插件，不需要你裝完 Node 再去下載包管理工具。這塊 Node 官方認(rèn)證的金字招牌一直掛到今天。

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也就是在這個(gè)時(shí)候（2010, Node.js 誕生的第二年），一家位于硅谷的創(chuàng)業(yè)公司注意到了該項(xiàng)目。這家公司就是 Joyent，主要從事云計(jì)算和數(shù)據(jù)分析等。Joyent 意識(shí)到 Node.js 項(xiàng)目的價(jià)值，Joyent 用很少一筆錢從 Ryan Dahl 手中買走了 Node.js。

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Ryan Dahl 就以區(qū)區(qū)幾萬美元，把 Node.js 包括源碼在內(nèi)的所有一股腦賣給 Joyent。數(shù)百萬人每天用 Node.js 作為 JavaScript 開發(fā)的工具，而發(fā)明 Node.js 的人只用它賺了幾萬美元。

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之后，Ryan Dahl 就加入 Joyent ，全職負(fù)責(zé) Node.js 的開發(fā)，也就是從此刻起，Node.js 進(jìn)入了它生命歷程里的第二個(gè)階段：從個(gè)人項(xiàng)目變成一個(gè)公司組織下的項(xiàng)目。Joyent 注冊(cè)了“Node.js”這個(gè)商標(biāo)，使用其相關(guān)內(nèi)容需要得到法律授權(quán)。

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與此同時(shí)，npm 的作者 Isaac Schlueter 被 Joyent 聘來開發(fā) Node.js，但他保留了 npmjs.org 域名、npm 源碼以及源碼中的任何專利的所有權(quán)，這些都是他自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這個(gè)決定會(huì)對(duì)后世產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響……

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在加入 Joyent 成為全職的 Node 開發(fā)人員之后，Ryan Dahl 也隨之成為更加重量級(jí)的人物。參加各種大會(huì)，被粉絲要求合影拍照，隨便寫點(diǎn)東西都會(huì)有很多人響應(yīng)。但 Ryan 并不喜歡這種狀態(tài)，他說:"我是一個(gè)程序員，我想寫代碼，我想無拘無束地表達(dá)我的想法。我并不喜歡這種狀態(tài)……"。

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2012 年，就在 Node.js 如日中天的時(shí)候，Ryan Dahl 選擇離開了 Node.js。npm 的作者 Isaac Schlueter 接替他登上了項(xiàng)目組的領(lǐng)導(dǎo)崗位。就是在這個(gè)時(shí)候，JavaScript 開發(fā)者們紛紛登場(chǎng)了，能用 JavaScript 實(shí)現(xiàn)某個(gè)工具，他們絕對(duì)不會(huì)看其他語言一眼！因此他們開始用 Javascript 開發(fā) Node 程序，并且樂在其中。

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Isaac Schlueter 親眼目睹過 Joyent 給 Ryan Dahl 出的價(jià)格是多么低廉，也知道 Node.js 的價(jià)值到底應(yīng)該值多少錢。于是在 2013 年，他決定讓 npm 走商業(yè)化路線，因此他向 Joyent 遞交了辭呈，成立了一家公司 —— npm 公司。也就是從這個(gè)時(shí)候開始，Node.js 出現(xiàn)了很嚴(yán)重的問題：貢獻(xiàn)頻率開始下降，代碼提交主要來自社區(qū)，代碼的版本下降到三個(gè)月才能發(fā)布一個(gè)小版本，社區(qū)一直期待的 1.0 版本遲遲不能發(fā)布。另外還發(fā)生了人稱代詞事件?致使 Node.js 項(xiàng)目的活躍度更低，Joyent 對(duì)于項(xiàng)目的不作為和其他層面對(duì)社區(qū)其他成員的干預(yù)，導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)展十分緩慢，用蝸牛的速度來形容一點(diǎn)也不為過。

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2014 年 8 月，以社區(qū)里非常有威望的 Mikeal Rogers 為首，幾個(gè)重要的核心貢獻(xiàn)者，發(fā)起了 io.js 項(xiàng)目，宣告了 Node.js 社區(qū)的正式分裂。io.js 不再是之前的技術(shù)負(fù)責(zé)人模式，取而代之的是技術(shù)委員會(huì)模式。io.js 于 2015-01-14 發(fā)布了 v1.0.0 版本。自此 io.js 一發(fā)不可收拾，以周為單位發(fā)布新的版本，在架構(gòu)層面依然保持著 Node.js 的樣子（由 Ryan Dahl 時(shí)確立）但是對(duì)于 ECMAScript 6 持擁抱態(tài)度，又重新保持了周為單位的版本更新頻率。

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與此同時(shí)，Joyent 也意識(shí)到了問題，成立了臨時(shí)的 Node.js 顧問委員會(huì)，想借助顧問委員會(huì)的形式來打造一個(gè)更加開放的管理模式，以找到辦法來平衡所有成員的需要，為各方提供一個(gè)平臺(tái)來投入資源到 Node.js 項(xiàng)目。顧問委員會(huì)調(diào)研了 IBM（Eclipse）、Linux 基金會(huì)、Apache 等，決定成立 Node.js 基金會(huì)的形式。

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到了 2015 年 5 月，Node.js 顧問委員會(huì)最終決定與 io.js 進(jìn)行和解，共同制定一個(gè)新的管理模式來確保 Node.js 的下一步發(fā)展， Joyent 公司本著開放的原則，在這件事情上也做出很大的讓步。但此時(shí)，io.js 已經(jīng)發(fā)了 2.0 版本，Node.js 遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于 io.js ，最終的解決方案是 Node.js 項(xiàng)目和 io.js 項(xiàng)目都將加入 Node.js 基金會(huì)，Node.js 基金會(huì)之后 Node.js 版本的發(fā)布將基于目前 io.js 的進(jìn)展來進(jìn)行，也就是說 io.js 會(huì)繼續(xù)保持發(fā)布，而 Node.js 的下個(gè)大版本跨過 1.0、2.0、3.0，直接到 4.0。如下圖所示：

然后，npm 也做大做強(qiáng)了，讓 Node.js 的普及率爆炸性增長(zhǎng)。所有 JavaScript 開發(fā)者都開始用 Node.js 做開發(fā)，而 npm 則成為每個(gè) JavaScript 開發(fā)者日常工作中不可或缺的一部分。可很少有人知道 npm 是一家企業(yè)，是一個(gè)由風(fēng)投資金贊助的私人公司。

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npm 的經(jīng)營(yíng)策略由一個(gè)公司來掌舵，其含義是什么？在去年的這個(gè)大會(huì)上，Node.js 之父 Ryan Dahl 再次登臺(tái)演講。他談到了 Node.js 的設(shè)計(jì)誤區(qū)。其中說了一句話：

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模塊倉庫的中心化（甚至由私人所控制）是一種不幸。—— Ryan Dahl

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2016年初， npm 圈發(fā)生了“一個(gè) 11 行的模塊引發(fā)的血案”。left-pad 工具模塊被作者從 npm 上撤下，所有直接或者間接依賴這個(gè)模塊的 npm 包就憂傷的掛掉了，包括 babel 這樣的熱門項(xiàng)目。

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而其中的原因大概是這樣：作者 Azer 寫了一個(gè)叫 kik 的工具和某個(gè)公司同名了，這天公司的律師要求其刪掉這個(gè)模塊，把 kik 這個(gè)名字“讓”給他們，作者不答應(yīng)，律師就直接找 npm 了，而 npm 未經(jīng)作者同意就把包的權(quán)限轉(zhuǎn)移給了這家公司。于是，Azer 一怒沖冠，將他所有的 npm 包全部刪掉了。

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下一節(jié)，聊聊 Commonjs 以及 前端模塊化規(guī)范……

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參考文獻(xiàn)

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• 如何正確的學(xué)習(xí)Node.js

• Lars Bak：Google Chrome瀏覽器背后的天才

• Node.js 與 io.js 那些事兒

• 深入淺出 Node.js（一）：什么是 Node.js

• NPM的經(jīng)濟(jì)風(fēng)云（上）

• 從 left-pad 事件我們可以學(xué)到什么

• Node 之父 Ryan Dahl：我不想被定義

• 2018 Node.js 用戶調(diào)查報(bào)告顯示社區(qū)仍然在快速成長(zhǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的前端科普系列（2）：Node.js 换个角度看世界，的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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