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Fibjs

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Fibjs
原作者劉琥(Leo Hoo)
開發者Fibjs 開發者、其他貢獻者
源代碼庫Fibjs Repository
編程語言C++JavaScript
操作系統Mac OS XLinuxSolarisArch Linux
FreeBSDOpenBSDWindowswebOS
類型運行時系統
許可協議GPLv3
網站fibjs.org

Fibjs是一個能在服務器端運行JavaScript開放源代碼跨平台JavaScript執行環境。Fibjs 使用 協程 , 同步風格 & 非阻塞IO模型來構建可伸縮的高可用的系統. Fibjs含有一系列內置模塊,使得程序可以脫離Apache HTTP ServerIIS,作為獨立的服務器運行。Fibjs的出現降低了開發者的開發難度,並大大提升了javascript在服務端性能表現。

概覽

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Fibjs允許通過JavaScript和一系列模塊來編寫服務器端應用和網絡相關的應用。核心模塊包括文件系統I/O、網絡(HTTPTCPUDPDNSTLS/SSL等)、二進制數據流、加密算法、圖像處理等等。[1]Fibjs模塊的API形式簡單,降低了編程的複雜度。

Fibjs內置了ØMQ提供了鏈式的消息處理器,因此可以用二十行代碼[2]開發出擁有動態數據響應和靜態文件服務功能的服務端框架。Fibjs的程序可以在Microsoft WindowsLinuxUnixMac OS XArch Linux等服務器上運行。Fibjs也可以使用CoffeeScript(一種旨在簡化JavaScript的替代語言,其代碼可按照一定規則轉化為合法的JavaScript代碼)、TypeScript(微軟開發的強化了數據類型的JavaScript變體)、Dart語言,以及其他能夠編譯成JavaScript的語言編程。

Fibjs主要用於編寫像Web服務器一樣的網絡應用,這和Node.js是類似的。但是Fibjs與Node.js最大的不同在於,Node.js是非阻塞的(多條命令可以同時被運行,通過回調函數得知命令已結束運行),而Fibjs是阻塞的,它的風格更接近C語言,它的機制和Go更像,Fibjs採用了非阻塞IO模型,但是提供給用戶使用的API是阻塞的,它的特色是使用coroutine中文名字叫協程這和Go所採用的Goroutine十分相像,使得阻塞API不會阻塞javascript線程,從而達到更大的並發。因此Fibjs也非常地適合網絡服務。

Coroutine是類似線程的概念(但Coroutine並不是線程)。線程屬於系統層面,通常來說創建一個新的線程會消耗較多的資源且管理不易。而 Coroutine就像輕量級的線程,但我們稱其為並發,一個Fibjs程序可以運行超過數萬個 Coroutine,並且這些性能都是原生級的,隨時都能夠關閉、結束。一個核心裏面可以有多個Coroutine。 在內置的官方包中也不時能夠看見Coroutine的應用,像是net/http中用來監聽網絡服務的函數實際上是創建一個不斷運行循環的Coroutine。

Fibjs使用Google V8 JavaScript 引擎,因為:

  • V8的線程支持Coroutine重入
  • V8是基於BSD許可證的開源軟件
  • V8速度非常快
  • V8專注於網絡功能,在HTTP、DNS、TCP等方面更加成熟

Fibjs內置近150個內置模塊和對象, 已經有數十萬個javascript模塊,它們可以通過一個名為npm的管理器免費下載。

歷史

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Fibjs於2012年寫成,其作者是劉琥(Leo Hoo),網名叫作響馬,圈內人都尊稱他大叔或馬叔。劉琥同時是開源服務器應用框架Netbox[3][4]的作者、中國著名社區網站西祠胡同創始人。

Fibjs的出現源自於一個名為「孢子社區」的一個項目,在做技術選型的時候考慮到前後端代碼復用,方便招聘開發人員等原因,決定將後端轉向JS平台。當時,劉琥認為Node.js的異步開發模式不是一個適合大規模部署的方式,會給開發和維護帶來很大問題。劉琥更傾向於使用Go的方式來實現異步,從而能達到更高的並發,於是Fibjs就出現了。[5]

  • 2012年2月,Fibjs項目啟動
  • 2012年9月,Fibjs開始在孢子社區[6]生產環境試運行
  • 2013年初,向外公開fibjs信息
  • 2014年5月,項目推送Github[7],徹底開源
  • 2014年10月,南京源創會,首次開講,引起業界轟動[8]
  • 2016年7月,Fibjs第4次Fiber改造,實現M:N多線程和多Fiber映射模型。[9]
  • 2017年3月,node.js南京地下鐵沙龍,Fibjs作者劉琥作為特邀嘉賓介紹Fibjs,並和nodejs開發者進行了一場激烈的辯論[10]

程序示例

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用Fibjs撰寫的HTTP Serverhello world示例:

const http = require('http');

let svr = new http.Server("", 8000, (request) => {
  request.response.setHeader('Content-Type','text/plain');
  request.response.write('Hello World!');
});

console.log('Server running at http://127.0.0.1:8000/');
svr.start();

另一個簡單的TCP服務器示例,監聽(Listening)端口7000並輸出 (echo)之前輸入的信息:

const net = require('net');
const coroutine = require('coroutine');

let s = new net.Socket();
s.bind(8000);
s.listen();
coroutine.start(() => {
    while(1) {
        coroutine.start((c)=>{
            console.log(c.remoteAddress, c.remotePort, "->",c.localAddress, c.localPort);
            try {
                var b;
                while (b = c.recv())
                    c.send(b);
            } finally {
                c.close();
                c.dispose();
            }
        }, s.accept());
    }
});
console.log("Tcp Server listen on port 8000");

上例中第二個程序,演示了如何使用Coroutine,coroutine使得while(1)不會阻塞後面的代碼從而實現了並發。

技術

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Coroutine

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Fibjs以單線程運行,使用非阻塞I/O調用,這樣既可以支持數以萬計的並發連接,又不會因多線程本身的特點而帶來麻煩。眾多請求只使用單線程的設計意味着可以用於建立高並發應用程序。Fibjs應用程序的設計目標是任何需要操作I/O的函數都使用Coroutine協程來完成。當使用Fibjs進行服務器應用開發時,每次和客戶端建立連接都會創建一個Fiber(task)放在隊列中等待,javascript線程依次取fiber執行,每當執行到I/O操作,Coroutine都會把上下文切換到後台線程(worker thread)來完成相應的操作,並且把Javascript的上下文被切換到下一個fiber中繼續執行。當後台線程的fiber執行完畢之後會重新把fiber丟進隊列尾部等待,等待Javascript執行到該fiber。從而完成這個異步操作。

V8

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V8是為Google Chrome設計的JavaScript運行引擎,Google於2008年將其開源。V8用C++寫成,它將JavaScript源代碼編譯成本地機器碼而不是隨時解釋。

Fibjs的核心功能被包含進一個JavaScript庫,並通過C++將各部分與操作系統進行聯繫。

npm

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npm是Node.js附帶的包管理器。Fibjs高度兼容了npm。npm是一個命令行工具,用於從NPM Registry中下載、安裝Fibjs程序,同時解決依賴問題。npm提高了開發的速度,因為它能夠負責第三方Fibjs程序的安裝與管理。

統一API

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Fibjs將瀏覽器、數據(例如MongoDBRedis)等組合到一起,通過JSON提供一個統一的接口。由於前端框架和一些基本的後端開發技術(如MVCMVPMVVM等)變得流行,Fibjs也支持客戶端和服務器端重新利用相同的模型和接口。

參考文獻

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  1. ^ Modules頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), fibjs Website
  2. ^ Fibjs Httpserver Examples. [2017-09-07]. (原始內容存檔於2017-09-07). 
  3. ^ NetBox official website. [2017-09-07]. (原始內容存檔於2017-09-04). 
  4. ^ Netbox source code. [2017-09-07]. (原始內容存檔於2018-06-11). 
  5. ^ 认识Fibjs. [2017-09-07]. (原始內容存檔於2019-02-16). 
  6. ^ Fibjs community. [2017-09-07]. (原始內容存檔於2017-09-07). 
  7. ^ project github. [2017-09-04]. (原始內容存檔於2018-06-11). 
  8. ^ fibjs机制ppt. [2017-09-07]. (原始內容存檔於2017-09-07). 
  9. ^ Fibjs线程和Fiber模型 (PDF). [2017-09-07]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-09-07). 
  10. ^ Fibjs vs Node.js