自Node.js面世以來，它獲得了大量的贊美和批判。這種爭論會一直持續，短時間內都不會結束。而在這些爭論中，我們常常會忽略掉所有語言和平臺都是基于一些核心問題來批判的，就是我們怎么去使用這些平臺。無論使用Node.js編寫可靠的代碼有多難，而編寫高并發代碼又是多么的簡單，這個平臺終究是有那么一段時間了，而且被用來創建了大量的健壯而又復雜的web服務。這些web服務不僅擁有良好的擴展性，而且通過在互聯網上持續的時間證明了它們的健壯性。
然而就像其它平臺一樣，Node.js很容易令開發者犯錯。這些錯誤有些會降低程序性能，有些則會導致Node.js不可用。在本文中，我們會看到Node.js新手常犯的十種錯誤，以及如何去避免它們。
錯誤#1：阻塞事件循環
Node.js（正如瀏覽器）里的JavaScript提供了一種單線程環境。這意味著你的程序不會有兩塊東西同時在運行，取而代之的是異步處理I/O密集操作所帶來的并發。比如說Node.js給數據庫發起一個請求去獲取一些數據時，Node.js可以集中精力在程序的其他地方：
// Trying to fetch an user object from the database. Node.js is free to run other parts of the code from the moment this function is invoked..
db.User.get(userId, function(err, user) {
// .. until the moment the user object has been retrieved here
})
然而，在一個有上千個客戶端連接的Node.js實例里，一小段CPU計算密集的代碼會阻塞住事件循環，導致所有客戶端都得等待。CPU計算密集型代碼包括了嘗試排序一個巨大的數組、跑一個耗時很長的函數等等。例如：
function sortUsersByAge(users) {
users.sort(function(a, b) {
return a.age < b.age ? -1 : 1
})
}
在一個小的“users”數組上調用“sortUsersByAge”方法是沒有任何問題的，但如果是在一個大數組上，它會對整體性能造成巨大的影響。如果這種事情不得不做，而且你能確保事件循環上沒有其他事件在等待（比如這只是一個Node.js命令行工具，而且它不在乎所有事情都是同步工作的）的話，那這沒有問題。但是，在一個Node.js服務器試圖給上千用戶同時提供服務的情況下，它就會引發問題。
如果這個users數組是從數據庫獲取的，那么理想的解決方案是從數據庫里拿出已排好序的數據。如果事件循環被一個計算金融交易數據歷史總和的循環所阻塞，這個計算循環應該被推到事件循環外的隊列中執行以免占用事件循環。
正如你所見，解決這類錯誤沒有銀彈，只有針對每種情況單獨解決。基本理念是不要在處理客戶端并發連接的Node.js實例上做CPU計算密集型工作。
錯誤#2：多次調用一個回調函數
一直以來JavaScript都依賴于回調函數。在瀏覽器里，事件都是通過傳遞事件對象的引用給一個回調函數（通常都是匿名函數）來處理。在Node.js里，回調函數曾經是與其他代碼異步通信的唯一方式，直到promise出現。回調函數現在仍在使用，而且很多開發者依然圍繞著它來設置他們的API。一個跟使用回調函數相關的常見錯誤是多次調用它們。通常，一個封裝了一些異步處理的方法，它的最后一個參數會被設計為傳遞一個函數，這個函數會在異步處理完后被調用：
module.exports.verifyPassword = function(user, password, done) {
if(typeof password !== ‘string’) {
done(new Error(‘password should be a string’))
return
}
computeHash(password, user.passwordHashOpts, function(err, hash) {
if(err) {
done(err)
return
}
done(null, hash === user.passwordHash)
})
}
注意到除了最后一次，每次“done”方法被調用之后都會有一個return語句。這是因為調用回調函數不會自動結束當前方法的執行。如果我們注釋掉第一個return語句，然后傳一個非字符串類型的password給這個函數，我們依然會以調用computeHash方法結束。根據computeHash在這種情況下的處理方式，“done”函數會被調用多次。當傳過去的回調函數被多次調用時，任何人都會被弄得措手不及。
避免這個問題只需要小心點即可。一些Node.js開發者因此養成了一個習慣，在所有調用回調函數的語句前加一個return關鍵詞：
if(err) {
return done(err)
}
在很多異步函數里，這種return的返回值都是沒有意義的，所以這種舉動只是為了簡單地避免這個錯誤而已。
錯誤#3：深層嵌套的回調函數
深層嵌套的回調函數通常被譽為“回調地獄”，它本身并不是什么問題，但是它會導致代碼很快變得失控：
function handleLogin(..., done) {
db.User.get(..., function(..., user) {
if(!user) {
return done(null, ‘failed to log in’)
}
utils.verifyPassword(..., function(..., okay) {
if(okay) {
return done(null, ‘failed to log in’)
}
session.login(..., function() {
done(null, ‘logged in’)
})
})
})
}
越復雜的任務，這個的壞處就越大。像這樣嵌套回調函數，我們的程序很容易出錯，而且代碼難以閱讀和維護。一個權宜之計是把這些任務聲明為一個個的小函數，然后再將它們聯系起來。不過，（有可能是）最簡便的解決方法之一是使用一個Node.js公共組件來處理這種異步js，比如Async.js：
function handleLogin(done) {
async.waterfall([
function(done) {
db.User.get(..., done)
},
function(user, done) {
if(!user) {
return done(null, ‘failed to log in’)
}
utils.verifyPassword(..., function(..., okay) {
done(null, user, okay)
})
},
function(user, okay, done) {
if(okay) {
return done(null, ‘failed to log in’)
}
session.login(..., function() {
done(null, ‘logged in’)
})
}
], function() {
// ...
})
}
Async.js還提供了很多類似“async.waterfall”的方法去處理不同的異步場景。為了簡便起見，這里我們演示了一個簡單的示例，實際情況往往復雜得多。
（打個廣告，隔壁的《ES6 Generator介紹》提及的Generator也是可以解決回調地獄的哦，而且結合Promise使用更加自然，請期待隔壁樓主的下篇文章吧:D）
錯誤#4：期待回調函數同步執行
使用回調函數的異步程序不只是JavaScript和Node.js有，只是它們讓這種異步程序變得流行起來。在其他編程語言里，我們習慣了兩個語句一個接一個執行，除非兩個語句之間有特殊的跳轉指令。即使那樣，這些還受限于條件語句、循環語句以及函數調用。
然而在JavaScript里，一個帶有回調函數的方法直到回調完成之前可能都無法完成任務。當前函數會一直執行到底：
function testTimeout() {
console.log(“Begin”)
setTimeout(function() {
console.log(“Done!”)
}, duration * 1000)
console.log(“Waiting..”)
}
你可能會注意到，調用“testTimeout”函數會先輸出“Begin”，然后輸出“Waiting..”，緊接著幾秒后輸出“Done!”。
任何要在回調函數執行完后才執行的代碼，都需要在回調函數里調用。
錯誤#5：給“exports”賦值，而不是“module.exports”
Node.js認為每個文件都是一個獨立的模塊。如果你的包有兩個文件，假設是“a.js”和“b.js”，然后“b.js”要使用“a.js”的功能，“a.js”必須要通過給exports對象增加屬性來暴露這些功能：
// a.js
exports.verifyPassword = function(user, password, done) { ... }
完成這步后，所有需要“a.js”的都會獲得一個帶有“verifyPassword”函數屬性的對象：
// b.js
require(‘a.js’) // { verifyPassword: function(user, password, done) { ... } }
然而，如果我們想直接暴露這個函數，而不是讓它作為某些對象的屬性呢？我們可以覆寫exports來達到目的，但是我們絕對不能把它當做一個全局變量：
// a.js
module.exports = function(user, password, done) { ... }
注意到我們是把“exports”當做module對象的一個屬性。“module.exports”和“exports”這之間區別是很重要的，而且經常會使Node.js新手踩坑。
錯誤#6：從回調里拋出錯誤
JavaScript有異常的概念。在語法上，學絕大多數傳統語言（如Java、C++）對異常的處理那樣，JavaScript可以拋出異常以及在try-catch語句塊中捕獲異常：
function slugifyUsername(username) {
if(typeof username === ‘string’) {
throw new TypeError(‘expected a string username, got '+(typeof username))
}
// ...
}
try {
var usernameSlug = slugifyUsername(username)
} catch(e) {
console.log(‘Oh no!’)
}
然而，在異步環境下，tary-catch可能不會像你所想的那樣。比如說，如果你想用一個大的try-catch去保護一大段含有許多異步處理的代碼，它可能不會正常的工作：
try {
db.User.get(userId, function(err, user) {
if(err) {
throw err
}
// ...
usernameSlug = slugifyUsername(user.username)
// ...
})
} catch(e) {
console.log(‘Oh no!’)
}
如果“db.User.get”的回調函數異步執行了，那么try-catch原來所在的作用域就很難捕獲到回調函數里拋出的異常了。
這就是為什么在Node.js里通常使用不同的方式處理錯誤，而且這使得所有回調函數的參數都需要遵循(err, …)這種形式，其中第一個參數是錯誤發生時的error對象。
錯誤#7：認為Number是一種整型數據格式
在JavaScript里數字都是浮點型，沒有整型的數據格式。你可能認為這不是什么問題，因為數字大到溢出浮點型限制的情況很少出現。可實際上，當這種情況發生時就會出錯。因為浮點數在表達一個整型數時只能表示到一個最大上限值，在計算中超過這個最大值時就會出問題。也許看起來有些奇怪，但在Node.js中下面代碼的值是true：
Math.pow(2, 53)+1 === Math.pow(2, 53)
很不幸的是，JavaScript里有關數字的怪癖可還不止這些。盡管數字是浮點型的，但如下這種整數運算能正常工作：
5 % 2 === 1 // true
5 >> 1 === 2 // true
然而和算術運算不同的是，位運算和移位運算只在小于32位最大值的數字上正常工作。例如，讓“Math.pow(2, 53)”位移1位總是得到0，讓其與1做位運算也總是得到0：
Math.pow(2, 53) / 2 === Math.pow(2, 52) // true
Math.pow(2, 53) >> 1 === 0 // true
Math.pow(2, 53) | 1 === 0 // true
你可能極少會去處理如此大的數字，但如果你需要的話，有很多實現了大型精密數字運算的大整數庫可以幫到你，比如node-bigint。
錯誤#8：忽略了流式API的優勢
現在我們想創建一個簡單的類代理web服務器，它能通過拉取其他web服務器的內容來響應和發起請求。作為例子，我們創建一個小型web服務器為Gravatar的圖像服務。
var http = require('http')
var crypto = require('crypto')
http.createServer()
.on('request', function(req, res) {
var email = req.url.substr(req.url.lastIndexOf('/')+1)
if(!email) {
res.writeHead(404)
return res.end()
}
var buf = new Buffer(1024*1024)
http.get('http://www.gravatar.com/avatar/'+crypto.createHash('md5').update(email).digest('hex'), function(resp) {
var size = 0
resp.on('data', function(chunk) {
chunk.copy(buf, size)
size += chunk.length
})
.on('end', function() {
res.write(buf.slice(0, size))
res.end()
})
})
})
.listen(8080)
在這個例子里，我們從Gravatar拉取圖片，將它存進一個Buffer里，然后響應請求。如果Gravatar的圖片都不是很大的話，這樣做沒問題。但想象下如果我們代理的內容大小有上千兆的話，更好的處理方式是下面這樣：
http.createServer()
.on('request', function(req, res) {
var email = req.url.substr(req.url.lastIndexOf('/')+1)
if(!email) {
res.writeHead(404)
return res.end()
}
http.get('http://www.gravatar.com/avatar/'+crypto.createHash('md5').update(email).digest('hex'), function(resp) {
resp.pipe(res)
})
})
.listen(8080)
這里我們只是拉取圖片然后簡單地以管道方式響應給客戶端，而不需要在響應它之前讀取完整的數據存入緩存。
錯誤#9：出于Debug的目的使用Console.log
在Node.js里，“console.log”允許你打印任何東西到控制臺上。比如傳一個對象給它，它會以JavaScript對象的字符形式打印出來。它能接收任意多個的參數并將它們以空格作為分隔符打印出來。有很多的理由可以解釋為什么開發者喜歡使用它來debug他的代碼，然而我強烈建議你不要在實時代碼里使用“console.log”。你應該要避免在所有代碼里使用“console.log”去debug，而且應該在不需要它們的時候把它們注釋掉。你可以使用一種專門做這種事的庫代替，比如debug。
這些庫提供了便利的方式讓你在啟動程序的時候開啟或關閉具體的debug模式，例如，使用debug的話，你能夠阻止任何debug方法輸出信息到終端上，只要不設置DEBUG環境變量即可。使用它十分簡單：
// app.js
var debug = require(‘debug’)(‘app’)
debug(’Hello, %s!’, ‘world’)
開啟debug模式只需簡單地運行下面的代碼把環境變量DEBUG設置到“app”或“*”上：
DEBUG=app node app.js
錯誤#10：不使用監控程序
不管你的Node.js代碼是跑在生產環境或是你的本地開發環境，一個能協調你程序的監控程序是十分值得擁有的。一條經常被開發者提及的，針對現代程序設計和開發的建議是你的代碼應該有fail-fast機制。如果發生了一個意料之外的錯誤，不要嘗試去處理它，而應該讓你的程序崩潰然后讓監控程序在幾秒之內重啟它。監控程序的好處不只是重啟崩潰的程序，這些工具還能讓你在程序文件發生改變的時候重啟它，就像崩潰重啟那樣。這讓開發Node.js程序變成了一個更加輕松愉快的體驗。
Node.js有太多的監控程序可以使用了，例如：
pm2
forever
nodemon
supervisor
所有這些工具都有它的優缺點。一些擅長于在一臺機器上處理多個應用程序，而另一些擅長于日志管理。不管怎樣，如果你想開始寫一個程序，這些都是不錯的選擇。
總結
你可以看到，這其中的一些錯誤能給你的程序造成破壞性的影響，在你嘗試使用Node.js實現一些很簡單的功能時一些錯誤也可能會導致你受挫。即使Node.js已經使得新手上手十分簡單，但它依然有些地方容易讓人混亂。從其他語言過來的開發者可能已知道了這其中某些錯誤，但在Node.js新手里這些錯誤都是很常見的。幸運的是，它們都可以很容易地避免。我希望這個簡短指南能幫助新手更好地編寫Node.js代碼，而且能夠給我們大家開發出健壯高效的軟件。
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