Node.js：来一打 C++ 扩展-图书

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Node.js：来一打 C++ 扩展

死月 (作者)　

书　　号：978-7-121-33642-3
出版日期：2018-06-19
页　　数：480
开　　本：16(185*235)
出版状态：上市销售
维护人：刘皎

纸质版￥109.00

本书讲解了如何在 Node.js 上写 C++ 的原生模块以供使用，包括且不仅限于一些 API 和原理的介绍，但是不包括 Node.js 的基础入门知识（如语法等）。目标是读者能用 C++ 写出 Node.js 原生模块来提高开发和运行效率。

本书以 Chrome V8 的知识作为基础，配合 GYP 的一些内容，将教会大家如何使用 Node.js
提供的一些 API 来编写其 C++ 的原生扩展。此外，还介绍了原生抽象NAN 以及与异步相关的 libuv 知识，最后辅以几个实例来加深理解。
阅读本书，相当于同时学习Chrome V8 开发、libuv 开发以及 Node.js 的原生 C++ 扩展开发知识，物超所值！

本书作者死月是Node.js 核心贡献者（Node.js Core Collaborator）之一，CNode 社区版主之一，杭州 Node Party 组织者之一，曾任大搜车无线架构组 Node.js 团队负责人；浙江大学工程硕士，退役 OI、ACM 选手。

序一
1995 年Brendan Eich 花了10 天时间开发出了一门脚本语言，用来弥补Java Applet 的不足，随后Marc Andreessen 给它起名为Mocha。其最初的定位是，Java 用于大型专业级开发，而Mocha 则是给测试脚本编写人员、业余爱好者、设计师使用的。1995 年5 月，Mocha 被集成到了Netscape 浏览器中，其不久后改名为LiveScript，当年年
底网景公司和Sun 公司达成协议并获得了Java 商标的使用权，其正式更名为JavaScript。有人说Sun 公司的介入限制了Brendan Eich 的手脚。JavaScript 除了某些语法和Java 类似以外，骨子里却是完全不一样的东西。也有人说正式改名为JavaScript 才使得这门语言成为浏览器执行的唯一语言。时至今日JavaScript 已经不仅仅局限于为网页做特效了，而真正发展成为一门全功能的编程语言：
? 2008 年Chrome 发布、V8 发布；
? 2009 年Node.js 发布；
? 2010 年NPM 发布；
? 2014 年12 月，多位核心Node.js 开发者不满于Joyent 对Node.js 的管理制度，创建了io.js；
? 2015 年初Node.js 基金会成立；
? 2015 年9 月Node.js 4.0 发布，Node.js 和io.js 正式合并。
Node.js 4.0 版引入了ES6 的语言特性和“长期支持版本”的发布周期。
如今Node.js 社区已经成为最活跃的编程社区之一，而从NPM 的包数量来看，其已经超越了Java 的Manven、Ruby 的gem、PHP 的composer。
但是Node.js 仍有很多不足之处，Node.js 的使用者绝大部分仅仅把Node.js 作为前端开发的辅助工具。大家把Node.js 作为后端主力开发平台使用时，遇到CPU 密集的场景时又不得不借助Java 或者Go。虽然V8 引擎一直致力于让JavaScript 运行得更快，但是和Java、C++ 相比，还有不小的性能差距。
虽然关于JavaScript 的书已经汗牛充栋，但是有关Node.js 原理的书却屈指可数。而目前真正能够深入介绍原理的，国内的图书中也只有朴灵的《深入浅出Node.js》了，但如今四五年过去了依然没有等到该书的第2 版，而死月的这本书却可以弥补这一方面的不足。
所有的编程语言底层都会回归C/C++，Node.js 的底层依赖库V8 使用C++ 开发，libuv 则使用C 语言。而使用C++ 开发Node.js 扩展将直接把擅长CPU 的C++ 和擅长I/O 的Node.js结合在了一起，弥补了JavaScript 在计算密集型应用方面的不足。
我从2015 年开始研究V8，认识死月的时间则更早。死月不仅仅精通C++，他也是国内的Node.js 布道师之一。从我认识他起，他就一直在使用Node.js。如果你想深入了解Node.js 的原理，或者想打开Node.js 另一个世界的大门，这本《Node.js：来一打C++ 扩展》值得你精读。
——迷渡（justjavac），Flarum 中文社区创始人，国内知名前端技术专家
2018 年3 月22 日于天津

序二
我跟死月相识于GitHub，那时我们经常会向Node.js 贡献一些代码，彼此也会在微信上讨论一些技术问题。当我听说死月在写一本关于Node.js C++ 扩展相关的图书时，激动得几乎要从床上蹦起来。因为我深知一个对Node.js 与V8 引擎都如此了解之人，愿意将他所知所想分享出来，这将是给予社区的一份大礼。
从我个人的角度来看，这本书非常适合这类开发者：他们对于Node.js 的使用已经了然于胸，但却苦于没有底层开发经验，对整个V8 虚拟机也一知半解。这时，他们可以从第3 章开始读起。本书用了很长的篇幅介绍JavaScript 代码究竟在虚拟机里是怎么运行的，它们又都分别对应着哪一类数据结构等。因为作者深知，只有把这些基础理解透了，则无论是开发C++ 扩展，还是写纯JavaScript 代码，大家都能更得心应手。
本书像是在述说着Node.js 在C++ 扩展这一课题中曲折而又有趣的历史进程。首先从最原始的V8 API 时代开始。对于每个原始时代，开发者最痛苦的莫过于解决各种版本的兼容问题。之后迎来的是NAN 时代。它解决了原始时代的接口抽象问题，接口也更丰富多样，异步接口也封装在内。最后，是还在路上的N-API。它与NAN 一脉相承，拥有更官方的支持和更友好的接口。
另外，我们通常在写一个C++ 扩展时，多数情况下会跟异步打交道，这其中包含着如何非阻塞地调用底层接口，如何将异步的结果返回到JavaScript 的回调函数中，以及如何正确地在异步封装中释放你的资源。对这些内容特别感兴趣的读者，可以打开第6 章一睹为快。
Node.js 已快走完它的第一个10 年，尽管被人诟病于其回调地狱、虚假繁荣、超高并发场景下的不适应性，以及低端设备上的内存等问题，但这仍旧无法阻止它前进的步伐。然而对于我们Node.js 工程师来说，除了掌握好这门语言之外，学习如何写C++ 扩展、了解它如何运转将是我们下一阶段的重要功课。相信《Node.js：来一打C++ 扩展》将会成为常伴大家左右的另一本《代码大全》。
——刘亚中（Yorkie），Rokid 系统工程师，tensorflow-nodejs 作者
2018 年3 月22 日于杭州

1 Node.js 的 C++ 扩展前驱知识储备 / 1
1.1 Node.js 的模块机制 / 2
1.1.1 CommonJS 的模块规范 / 2
1.1.2 Node.js 的模块 / 4
1.1.3 小结 / 9
1.1.4 参考资料 / 9
1.2 Node.js 的包机制 / 9
1.2.1 CommonJS 的包规范 / 9
1.2.2 Node.js / NPM 下的包 / 13
1.2.3 NPM 与 CNPM / 16
1.2.4 小结 / 19
1.2.5 参考资料 / 19
1.3 Node.js 依赖简介 / 20
1.3.1 Chrome V8 / 20
1.3.2 libuv / 25
1.3.3 其他依赖 / 28
1.3.4 小结 / 30
1.3.5 参考资料 / 30
1.4 C++ 扩展开发的准备工作 / 31
1.4.1 编辑器 / IDE / 31
1.4.2 node-gyp / 36
1.4.3 其他构建工具 / 54
1.4.4 小结 / 56
1.4.5 参考资料 / 56
2 C++ 模块原理简析 / 57
2.1 为什么要写 C++ 模块 / 57
2.1.1 C++ 比 JavaScript 解释器高效 / 57
2.1.2 已有的 C++ 轮子 / 72
2.1.3 小结 / 77
2.1.4 参考资料 / 77
2.2 什么是 C++ 扩展 / 78
2.2.1 C++ 模块本质 / 80
2.2.3 小结 / 102
2.2.4 参考资料 / 103
3 Chrome V8 基础 / 104
3.1 Node.js 与 Chrome V8 / 104
3.2 基本概念 / 105
3.2.1 内存机制 / 105
3.2.2 隔离实例（Isolate） / 108
3.2.3 上下文（Context） / 109
3.2.4 脚本（Script） / 110
3.2.5 小结 / 110
3.2.6 参考资料 / 111
3.3 句柄（Handle / 111
3.3.1 本地句柄（Local） / 112
3.3.2 持久句柄（Persistent） / 115
3.3.3 永生句柄（Eternal） / 119
3.3.4 待实本地句柄（Maybe Local） / 119
3.3.5 小结 / 121
3.3.6 参考资料 / 121
3.4 句柄作用域 / 121
3.4.1 一般句柄作用域（Handle Scope） / 122
3.4.2 可逃句柄作用域（Escapable Handle Scope） / 125
3.4.3 小结 / 129
3.4.4 参考资料 / 129
3.5 上下文（Context） / 129
3.6 模板（Template） / 133
3.6.1 函数模板（Function Template） / 133
3.6.2 对象模板（Object Template） / 138
3.6.3 对象模板的访问器（Accessor）与拦截器（Interceptor） / 144
3.6.4 对象模板的内置字段（Internal Field） / 175
3.6.5 函数模板的继承（Inherit） / 183
3.6.6 小结 / 188
3.6.7 参考资料 / 189
3.7 常用数据类型 / 189
3.7.1 基值（Value） / 189
3.7.2 字符串（String） / 194
3.7.3 数值类型 / 196
3.7.4 布尔类型（Boolean） / 196
3.7.5 对象（Object） / 196
3.7.6 函数（Function） / 200
3.7.7 数组（Array） / 202
3.7.8 JSON 解析器 / 203
3.7.9 函数回调信息（Function Callback Info） / 203
3.7.10 函数返回值（Return Value） / 204
3.7.11 隔离实例（Isolate） / 204
3.7.12 小结 / 205
3.7.13 参考资料 / 206
3.8 异常机制. / 206
3.8.1 try-catch / 206
3.8.2 抛出异常 / 209
3.8.3 异常生成类（Exception） / 211
3.8.4 小结 / 211
3.8.5 参考资料 / 211
4 C++ 扩展实战初探 / 212
4.1 binding.gyp / 212
4.1.1 惊鸿一瞥 / 213
4.1.2 binding.gyp 基础结构 / 213
4.1.3 GYP 文件 / 214
4.1.4 常用字段 / 221
4.1.5 小结 / 228
4.1.6 参考资料 / 228
4.2 牛刀小试. / 229
4.2.1 又是 Hello World / 229
4.2.2 函数参数 / 232
4.2.3 回调函数 / 234
4.2.4 函数返回 / 238
4.2.5 小结 / 239
4.2.6 参考资料 / 240
4.3 循序渐进 / 240
4.3.1 C++ 与 JavaScript 类封装 / 240
4.3.2 实例化 C++ 类封装对象的函数 / 250
4.3.3 将 C++ 类封装对象传来传去 / 253
4.3.4 进程退出钩子 / 255
4.3.5 小结 / 259
4.3.6 参考资料 / 259
5 Node.js 原生抽象——NAN / 260
5.1 Node.js 原生模块开发方式的变迁 / 260
5.1.1 以不变应万变 / 260
5.1.2 时代在召唤 / 261
5.1.3 小结 / 267
5.1.4 参考资料 / 267
5.2 基础开发 / 267
5.2.1 什么是 NAN / 267
5.2.2 安装和配置 / 269
5.2.3 先睹为快——搭上NAN 的快车 / 270
5.2.4 基础帮助函数和宏 / 276
5.2.5 忽略 node_modules / 279
5.2.6 小结 / 279
5.2.7 参考资料 / 280
XXII Node.js：来一打C++ 扩展
5.3 JavaScript 函数 / 280
5.3.1 函数参数类型 / 280
5.3.2 函数声明 / 282
5.3.3 函数设置 / 288
5.3.4 小结 / 296
5.3.5 参考资料 / 296
5.4 常用帮助类与函数. / 296
5.4.1 句柄相关 / 296
5.4.2 创建数据对象 / 298
5.4.3 与数据对象“玩耍” / 300
5.4.4 封装一个类 / 314
5.4.5 异常处理 / 315
5.4.6 小结 / 315
5.4.7 参考资料 / 316
5.5 NAN 中的异步机制 / 316
5.5.1 Nan::AsyncQueueWorker / 316
5.5.2 Nan::Callback / 317
5.5.3 Nan::AsyncWorker / 317
5.5.4 Nan::AsyncProgressWorker / 323
5.5.5 小结 / 327
5.5.6 参考资料 . / 327
6 异步之旅——libuv / 328
6.1 基础概念 / 329
6.1.1 事件循环 / 330
6.1.2 句柄（Handle）与请求（Request） / 333
6.1.3 尝尝甜头 / 335
6.1.4 小结 / 340
6.1.5 参考资料 / 340
6.2 libuv 的跨线程编程基础 / 341
6.2.1 libuv 的线程 / 342
6.2.2 同步原语（Synchronization Primitive） / 347
6.2.3 工作队列 / 355
6.2.4 小结 / 356
6.2.5 参考资料 / 357
6.3 跨线程通信 / 357
6.3.1 uv_async_t 句柄 / 357
6.3.2 Watchdog 半成品实战解析 / 358
6.3.3 Watchdog 试运行 / 367
6.3.4 小结 / 368
6.3.5 参考资料 / 369
7 实战——文件监视器. / 370
7.1 准备工作 / 370
7.1.1 功能规划 / 370
7.1.2 文件系统监听库——efsw / 373
7.1.3 小结 / 376
7.1.4 参考资料 / 376
7.2 核心设计 / 376
7.2.1 API 设计 . / 377
7.2.2 EFSWCore 的血肉之躯 / 377
7.2.3 EFSWCore 的灵魂 / 381
7.2.4 小结 / 385
7.3 编写JavaScript 类 / 386
7.3.1 类的设计 / 386
7.3.2 核心逻辑 / 388
7.3.3 简单容错 / 391
7.3.4 小结 / 393
7.4 进一步完善 / 393
7.4.1 C++ 代码的完善 / 393
7.4.2 JavaScript 代码的完善 / 398
7.4.3 小结 / 400
8 实战——现有包剖析 / 401
8.1 字符串哈希模块——Bling Hashes / 401
8.1.1 文件设定 / 402
8.1.2 C++ 源码剖析 / 403
8.1.3 JavaScript 源码剖析 / 408
8.1.4 小结 / 409
8.1.5 参考资料 / 410
8.2 类 Proxy 包——Auto Object / 410
8.2.1 Proxy / 410
8.2.2 Auto Object 使用范例 / 412
8.2.3 代码剖析 / 415
8.2.4 小结 / 424
8.2.5 参考资料 / 424
9 N-API——下一代 Node.js C++ 扩展开发方式 / 425
9.1 浅尝辄止 / 426
9.1.1 实现一个 Echo 函数 / 426
9.1.2 尝试运行 N-API 扩展 / 430
9.1.3 向下兼容 / 431
9.1.4 N-API Package——C++ 封装 / 433
9.1.5 小结 / 433
9.1.6 参考资料 / 433
9.2 基本数据类型与错误处理 / 433
9.2.1 基本数据类型 / 433
9.2.2 与作用域及生命周期相关的数据类型 / 435
9.2.3 回调数据类型 / 438
9.2.4 错误处理 / 439
9.2.5 模块注册 / 441
9.2.6 小结 / . 442
9.2.7 参考资料 / 442
9.3 对象与函数 / 442
9.3.1 对象 / 442
9.3.2 函数 / 448
9.3.3 类的封装 / 453
9.3.4 小结 / 455
9.3.5 参考资料v455

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读者评论

第6个扩展我终于编译过啦，✌️!!!

RonnyChan发表于 2022/11/8 14:07:45
124页中在第三行到第四中应该是析构函数，不是构造函数

geekknight发表于 2018/7/26 14:52:36
- 对的。
  
  小鳥遊死月发表于 2018/7/26 17:16:48