NodeJs
Node.js 面试的核心考察点集中在 异步编程模型、核心模块应用、性能优化 及 工程化实践 四个层面，以下是高频考点及解析：
一、核心概念与异步编程
1. 什么是 Node.js？它的核心特点是什么？
- 定义：Node.js 是基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时环境，允许在服务器端执行 JS 代码。
- 核心特点：
- 单线程 + 事件循环：避免多线程上下文切换开销，通过非阻塞 I/O 处理高并发。
- 非阻塞 I/O：I/O 操作（如文件读写、网络请求）不阻塞主线程，通过回调/ Promise 通知结果。
- 跨平台：支持 Windows、Linux、macOS，依赖 libuv 库实现底层系统调用兼容。
- npm 生态：拥有全球最大的开源包管理系统，丰富的第三方库（如 Express、Koa）。
2. Node.js 的事件循环（Event Loop）机制？
事件循环是 Node.js 实现异步非阻塞的核心，负责调度回调函数的执行。6 个阶段依次执行，每个阶段有一个回调队列：
- timers：执行
setTimeout/setInterval回调（按延迟时间排序）。 - pending callbacks：执行延迟到下一轮的 I/O 回调（如 TCP 错误回调）。
- idle, prepare：内部使用，开发者无需关注。
- poll（轮询）：
- 若有已完成的 I/O 事件（如文件读取、网络响应），执行其回调。
- 若无回调且存在
setImmediate回调，进入下一阶段；否则阻塞等待 I/O。
- check：执行
setImmediate回调（在 poll 阶段结束后立即执行）。 - close callbacks：执行关闭事件回调（如
socket.on('close', ...)）。
示例：timers vs setImmediate
// 场景 1：主模块中，两者执行顺序不确定（取决于系统调度）
setTimeout(() => console.log('timeout'), 0);
setImmediate(() => console.log('immediate'));// 场景 2：I/O 回调中，setImmediate 一定先执行（poll 阶段结束后进入 check 阶段）
fs.readFile(__filename, () => {setTimeout(() => console.log('timeout'), 0);setImmediate(() => console.log('immediate')); // 先执行
});
3. 回调地狱（Callback Hell）是什么？如何解决？
- 定义：多层嵌套回调函数导致代码可读性差、维护困难的问题（如嵌套的
fs.readFile或网络请求）。 - 解决方式：
- Promise 封装：将回调转为 Promise，通过
.then()链式调用。const readFile = (path) => new Promise((resolve, reject) => {fs.readFile(path, (err, data) => err ? reject(err) : resolve(data)); }); readFile('a.txt').then(data => readFile('b.txt')).then(data => console.log(data)); - async/await：基于 Promise 的语法糖，将异步代码写得像同步代码。
const readFiles = async () => {const aData = await readFile('a.txt');const bData = await readFile('b.txt');console.log(aData, bData); }; - 工具库：使用
async.js等库的series/parallel方法管理异步流程。
- Promise 封装：将回调转为 Promise，通过
4. Promise 的三种状态？如何使用？
- 状态：
pending：初始状态，未完成或失败。fulfilled：操作成功完成，触发.then()回调。rejected：操作失败，触发.catch()回调。
- 核心特点：状态一旦改变（
pending → fulfilled或pending → rejected），则不可再变。 - 示例：
const promise = new Promise((resolve, reject) => {setTimeout(() => {const random = Math.random();random > 0.5 ? resolve('成功') : reject(new Error('失败'));}, 1000); }); promise.then(res => console.log(res)).catch(err => console.error(err));
二、核心模块与 API
1. 常用的核心模块有哪些？各自作用？
| 模块名 | 核心作用 |
|---|---|
fs | 文件系统操作（读/写文件、创建目录等），支持同步（fs.readFileSync）和异步（fs.readFile）。 |
path | 处理文件路径（如 path.join 拼接路径、path.resolve 转为绝对路径），兼容不同系统。 |
http | 构建 HTTP 服务器（http.createServer）和客户端（http.request），实现网络通信。 |
url | 解析 URL 字符串（如 url.parse 提取 query、pathname），Node.js 11+ 推荐用 new URL()。 |
events | 事件触发器（EventEmitter 类），实现自定义事件（如 on 监听、emit 触发）。 |
stream | 流处理（如文件流、网络流），支持分块读取大文件，减少内存占用。 |
2. fs 模块的同步与异步方法区别？如何选择？
- 异步方法（如
fs.readFile）：- 非阻塞，不会卡住主线程，适合 I/O 密集型场景（如服务器处理多个请求）。
- 需通过回调或 Promise 处理结果，代码稍复杂。
- 同步方法（如
fs.readFileSync）：- 阻塞主线程，执行时其他代码无法运行，适合初始化阶段（如读取配置文件）。
- 代码简洁，直接返回结果，出错需用
try/catch捕获。
- 选择原则：服务器运行中优先用异步，初始化或简单脚本可用同步。
3. 什么是 Stream（流）？有哪些类型？应用场景？
- 定义：Stream 是处理大文件或持续数据（如网络流）的抽象接口，将数据分块（
chunk）读取/写入，避免一次性加载全部数据到内存。 - 核心类型：
- Readable：可读流（如
fs.createReadStream读取文件）。 - Writable：可写流（如
fs.createWriteStream写入文件）。 - Duplex：双向流（可读可写，如
net.Socket网络套接字）。 - Transform：转换流（修改数据，如
zlib.createGzip压缩数据）。
- Readable：可读流（如
- 应用场景：大文件复制、日志写入、HTTP 响应传输、数据压缩等。
- 示例：文件复制：
const readStream = fs.createReadStream('source.txt'); const writeStream = fs.createWriteStream('target.txt'); readStream.pipe(writeStream); // 管道：自动将可读流数据写入可写流
4. EventEmitter 是什么？如何使用？
- 定义：Node.js 事件驱动的核心类（来自
events模块），实现了观察者模式，支持自定义事件的监听和触发。 - 核心方法：
on(eventName, listener)：监听事件，可多次触发。once(eventName, listener)：监听事件，仅触发一次。emit(eventName, ...args)：触发事件，传递参数给监听器。off(eventName, listener)：移除事件监听。
- 示例：
const { EventEmitter } = require('events'); const emitter = new EventEmitter();// 监听 'message' 事件 emitter.on('message', (data) => console.log('收到消息：', data));// 触发 'message' 事件 emitter.emit('message', 'Hello Node.js'); // 输出：收到消息：Hello Node.js
三、性能优化与并发处理
1. Node.js 适合什么场景？不适合什么场景？
- 适合场景：
- I/O 密集型：如 API 服务、数据库查询、文件读写（非阻塞 I/O 高效处理并发请求）。
- 实时通信：如聊天室、WebSocket 服务（事件循环适合处理高频消息）。
- 数据流处理：如日志分析、文件压缩（Stream 分块处理）。
- 不适合场景：
- CPU 密集型：如大规模计算、视频编码（单线程会阻塞事件循环，导致其他请求排队）。
- 强实时性要求：如游戏服务器（事件循环存在延迟，无法保证毫秒级响应）。
2. 如何解决 Node.js 的 CPU 密集型任务问题？
- 1. 子进程（Child Process）：通过
child_process模块创建子进程，将 CPU 密集任务交给子进程执行，避免阻塞主进程。const { fork } = require('child_process'); const child = fork('cpu-task.js'); // 子进程执行 CPU 密集任务 child.send({ data: '任务数据' }); // 主进程向子进程发送数据 child.on('message', (result) => console.log('任务结果：', result)); // 接收子进程结果 - 2. 集群（Cluster）：利用多核 CPU，通过
cluster模块创建多个工作进程（Worker），主进程（Master）负责分发请求。const cluster = require('cluster'); const numCPUs = require('os').cpus().length;if (cluster.isPrimary) {// 主进程：创建工作进程for (let i = 0; i < numCPUs; i++) cluster.fork(); } else {// 工作进程：启动 HTTP 服务器http.createServer((req, res) => {res.end('Hello from Worker ' + process.pid);}).listen(3000); } - 3. 第三方服务：将 CPU 密集任务（如视频编码）交给专门的服务（如 FFmpeg 服务）处理，Node.js 仅负责调度。
3. 如何优化 Node.js 应用性能？
- 1. 代码层面：
- 避免同步 I/O：优先用异步方法，防止阻塞事件循环。
- 复用资源：如数据库连接池（避免频繁创建/关闭连接）、缓存（Redis 缓存热点数据）。
- 优化循环：减少循环内的复杂操作，避免嵌套循环。
- 2. 网络层面：
- 启用 HTTP 长连接（
keep-alive）：减少 TCP 连接建立/关闭开销。 - 压缩响应：用
compression中间件开启 Gzip/Brotli 压缩。 - 合理使用缓存：设置
Cache-Control头，缓存静态资源。
- 启用 HTTP 长连接（
- 3. 工具层面：
- 性能分析：用
node --inspect或clinic.js分析事件循环延迟、内存泄漏。 - 进程管理：用
PM2管理 Node.js 进程（自动重启、负载均衡）。
- 性能分析：用
4. 什么是内存泄漏？Node.js 中常见的内存泄漏场景？
- 定义：程序中已不再使用的内存未被释放，导致内存占用持续增长，最终引发进程崩溃。
- 常见场景：
- 未移除的事件监听：如
EventEmitter绑定的on事件未用off移除，导致监听器累积。// 错误示例：每次请求都添加新监听，未移除 app.get('/', (req, res) => {emitter.on('data', (data) => res.send(data)); }); - 全局变量：意外创建的全局变量（如未声明的变量）不会被垃圾回收（GC）。
- 闭包引用：闭包长期持有外部变量（如缓存对象未清理）。
- 未关闭的资源：如数据库连接、文件句柄未关闭，导致资源句柄泄漏。
- 未移除的事件监听：如
- 排查工具：用
node --expose-gc手动触发 GC，结合Chrome DevTools分析内存快照。
四、Web 框架与工程化
1. Express 与 Koa 的区别？
两者均为 Node.js 主流 Web 框架，核心区别在于中间件机制和异步支持：
| 维度 | Express | Koa（由 Express 原团队开发） |
|---|---|---|
| 中间件机制 | 基于回调函数的“线性”中间件（app.use 按顺序执行）。 | 基于 async/await 的“洋葱模型”中间件，支持异步流程控制。 |
| 异步支持 | 原生支持回调，需手动封装 Promise 或用第三方库。 | 原生支持 async/await，异步代码更简洁。 |
| 核心特性 | 内置路由、模板引擎等，功能完整，开箱即用。 | 核心更轻量（无内置路由），需通过中间件扩展（如 koa-router）。 |
| 错误处理 | 需在每个中间件中处理错误，或用全局错误中间件。 | 洋葱模型中，错误可通过 try/catch 统一捕获（更优雅）。 |
Koa 洋葱模型示例：
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();// 中间件 1
app.use(async (ctx, next) => {console.log('1. 进入中间件 1');await next(); // 执行下一个中间件console.log('4. 离开中间件 1');
});// 中间件 2
app.use(async (ctx, next) => {console.log('2. 进入中间件 2');await next();console.log('3. 离开中间件 2');
});app.listen(3000);
// 访问时输出顺序：1 → 2 → 3 → 4
2. 什么是中间件（Middleware）？作用是什么？
- 定义：中间件是处理 HTTP 请求的函数，在请求到达目标路由/响应返回客户端的过程中执行特定逻辑。
- 核心作用：
- 统一处理通用逻辑：如日志记录、身份验证、跨域处理、错误捕获。
- 修改请求/响应对象：如解析请求体（
express.json()）、设置响应头。
- Express 中间件示例：
const express = require('express'); const app = express();// 日志中间件 app.use((req, res, next) => {console.log(`${req.method} ${req.url} - ${new Date()}`);next(); // 调用 next() 传递给下一个中间件 });// 路由中间件 app.get('/', (req, res) => {res.send('Hello Express'); });
3. 如何实现 Node.js 服务的热重载？
热重载（代码修改后自动重启服务）提升开发效率，常用方案：
- 1.
nodemon：监听文件变化，自动重启 Node.js 进程（开发环境常用）。npm install nodemon --save-dev # package.json 配置："dev": "nodemon app.js" - 2.
PM2热重载：生产环境可用 PM2 的--watch选项，文件变化时重启进程。pm2 start app.js --watch - 3. 模块热替换（HMR）：复杂应用可结合 Webpack 或 Vite 实现模块级热替换（无需重启进程）。
五、数据库与缓存
1. Node.js 中如何连接 MySQL 数据库？
- 常用库：
mysql2（支持 Promise 和 async/await，性能优于旧的mysql库）。 - 示例：
const mysql = require('mysql2/promise');// 创建连接池（推荐，避免频繁创建连接） const pool = mysql.createPool({host: 'localhost',user: 'root',password: '123456',database: 'test_db',waitForConnections: true,connectionLimit: 10, // 最大连接数 });// 执行查询 const queryData = async () => {const [rows] = await pool.execute('SELECT * FROM users WHERE id = ?', [1]);console.log(rows); };
2. Redis 在 Node.js 中的应用场景？如何使用？
- 应用场景：
- 缓存：存储热点数据（如用户信息、商品列表），减少数据库查询。
- 会话存储：存储用户登录状态（如 Session ID）。
- 消息队列：通过
list类型实现简单的消息队列（如异步任务处理）。 - 计数器：如文章阅读量、接口请求次数（
incr命令原子性操作）。
- 使用示例（
ioredis库）：const Redis = require('ioredis'); const redis = new Redis({ host: 'localhost', port: 6379 });// 设置缓存 await redis.set('user:1', JSON.stringify({ id: 1, name: 'Alice' }), 'EX', 3600); // 过期时间 1 小时// 获取缓存 const userStr = await redis.get('user:1'); const user = JSON.parse(userStr);// 计数器 await redis.incr('article:1:views'); // 阅读量 +1
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