为Node.js编写组件的几种方式
本文主要备忘为Node.js编写组件的三种实现:纯js实现、v8 API实现(同步&异步)、借助swig框架实现。
关键字:Node.js、C++、v8、swig、异步、回调。
简介
首先介绍使用v8 API跟使用swig框架的不同:
(1)v8 API方式为官方提供的原生方法,功能强大而完善,缺点是需要熟悉v8 API,编写起来比较麻烦,是js强相关的,不容易支持其它脚本语言。
(2)swig为第三方支持,一个强大的组件开发工具,支持为python、lua、js等多种常见脚本语言生成C++组件包装代码,swig使用者只需要编写C++代码和swig配置文件即可开发各种脚本语言的C++组件,不需要了解各种脚本语言的组件开发框架,缺点是不支持javascript的回调,文档和demo代码不完善,使用者不多。
二、纯JS实现Node.js组件
module.exports.Hello = function(name) {console.log('Hello ' + name); }
var m = require('helloworld'); m.Hello('zhangsan'); //输出: Hello zhangsan
完整demo。
三、 使用v8 API实现JS组件——同步模式
(1)编写binding.gyp, eg:
{"targets": [{"target_name": "hello","sources": [ "hello.cpp" ]}] }
关于binding.gyp的更多信息参见:https://github.com/nodejs/node-gyp
(2)编写组件的实现hello.cpp,eg:
#include <node.h>namespace cpphello {using v8::FunctionCallbackInfo;using v8::Isolate;using v8::Local;using v8::Object;using v8::String;using v8::Value;void Foo(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) {Isolate* isolate = args.GetIsolate();args.GetReturnValue().Set(String::NewFromUtf8(isolate, "Hello World"));}void Init(Local<Object> exports) {NODE_SET_METHOD(exports, "foo", Foo);}NODE_MODULE(cpphello, Init) }
(3)编译组件
node-gyp configure node-gyp build
(4)编写测试js代码
const m = require('./build/Release/hello') console.log(m.foo()); //输出 Hello World
(5)增加package.json 用于安装 eg:
{ "name": "hello","version": "1.0.0","description": "", "main": "index.js","scripts": {"test": "node test.js"}, "author": "", "license": "ISC" }
(5)安装组件到node_modules
var m = require('hello'); console.log(m.foo());
完整demo。
四、 使用v8 API实现JS组件——异步模式
上面三的demo描述的是同步组件,foo()是一个同步函数,也就是foo()函数的调用者需要等待foo()函数执行完才能往下走,当foo()函数是一个有IO耗时操作的函数时,异步的foo()函数可以减少阻塞等待,提高整体性能。
异步组件的实现只需要关注libuv的uv_queue_work API,组件实现时,除了主体代码hello.cpp和组件使用者代码,其它部分都与上面三的demo一致。
hello.cpp:
/* * Node.js cpp Addons demo: async call and call back. * gcc 4.8.2 * author:cswuyg * Date:2016.02.22 * */ #include <iostream> #include <node.h> #include <uv.h> #include <sstream> #include <unistd.h> #include <pthread.h>namespace cpphello {using v8::FunctionCallbackInfo;using v8::Function;using v8::Isolate;using v8::Local;using v8::Object;using v8::Value;using v8::Exception;using v8::Persistent;using v8::HandleScope;using v8::Integer;using v8::String;// async taskstruct MyTask{uv_work_t work;int a{0};int b{0};int output{0};unsigned long long work_tid{0};unsigned long long main_tid{0};Persistent<Function> callback;};// async functionvoid query_async(uv_work_t* work) {MyTask* task = (MyTask*)work->data;task->output = task->a + task->b;task->work_tid = pthread_self();usleep(1000 * 1000 * 1); // 1 second }// async complete callbackvoid query_finish(uv_work_t* work, int status) {Isolate* isolate = Isolate::GetCurrent();HandleScope handle_scope(isolate);MyTask* task = (MyTask*)work->data;const unsigned int argc = 3;std::stringstream stream;stream << task->main_tid;std::string main_tid_s{stream.str()};stream.str("");stream << task->work_tid;std::string work_tid_s{stream.str()};Local<Value> argv[argc] = {Integer::New(isolate, task->output), String::NewFromUtf8(isolate, main_tid_s.c_str()),String::NewFromUtf8(isolate, work_tid_s.c_str())};Local<Function>::New(isolate, task->callback)->Call(isolate->GetCurrentContext()->Global(), argc, argv);task->callback.Reset();delete task;}// async mainvoid async_foo(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) {Isolate* isolate = args.GetIsolate();HandleScope handle_scope(isolate);if (args.Length() != 3) {isolate->ThrowException(Exception::TypeError(String::NewFromUtf8(isolate, "arguments num : 3")));return;} if (!args[0]->IsNumber() || !args[1]->IsNumber() || !args[2]->IsFunction()) {isolate->ThrowException(Exception::TypeError(String::NewFromUtf8(isolate, "arguments error")));return;}MyTask* my_task = new MyTask;my_task->a = args[0]->ToInteger()->Value();my_task->b = args[1]->ToInteger()->Value();my_task->callback.Reset(isolate, Local<Function>::Cast(args[2]));my_task->work.data = my_task;my_task->main_tid = pthread_self();uv_loop_t *loop = uv_default_loop();uv_queue_work(loop, &my_task->work, query_async, query_finish); }void Init(Local<Object> exports) {NODE_SET_METHOD(exports, "foo", async_foo);}NODE_MODULE(cpphello, Init) }
异步的思路很简单,实现一个工作函数、一个完成函数、一个承载数据跨线程传输的结构体,调用uv_queue_work即可。难点是对v8 数据结构、API的熟悉。
test.js
// test helloUV module 'use strict'; const m = require('helloUV')m.foo(1, 2, (a, b, c)=>{console.log('finish job:' + a);console.log('main thread:' + b);console.log('work thread:' + c); }); /* output: finish job:3 main thread:139660941432640 work thread:139660876334848 */
完整demo。
五、swig-javascript 实现Node.js组件
利用swig框架编写Node.js组件
(1)编写好组件的实现:*.h和*.cpp
eg:
namespace a {class A{public:int add(int a, int y);};int add(int x, int y); }
六、其它
在使用v8 API实现Node.js组件时,可以发现跟实现Lua组件的相似之处,Lua有状态机,Node有Isolate。
Node实现对象导出时,需要实现一个构造函数,并为它增加“成员函数”,最后把构造函数导出为类名。Lua实现对象导出时,也需要实现一个创建对象的工厂函数,也需要把“成员函数”们加到table中。最后把工厂函数导出。
本文所在:http://www.cnblogs.com/cswuyg/p/5215161.html
参考资料:
1、v8 API参考文档:https://v8docs.nodesource.com/node-5.0/index.html
2、swig-javascript文档:http://www.swig.org/Doc3.0/Javascript.html
3、C++开发Node.js组件:https://nodejs.org/dist/latest-v4.x/docs/api/addons.html#addons_addons
4、swig-javascript demo:https://github.com/swig/swig/tree/master/Examples/javascript/simple
5、C++开发Node.js组件 demo:https://github.com/nodejs/node-addon-examples
转载于:https://www.cnblogs.com/cswuyg/p/5215161.html
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