Node.js原始碼解析-啟動-js部分
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Node.js 版本 8.x
Node.js 程式啟動時，首先執行 c / c++ 程式碼，然後 c / c++ 載入並執行 lib/internal/bootstrap_node.js 並給予一個 process 引數( 執行上下文 )
// lib/internal/bootstrap_node.js 概覽
// Hello, and welcome to hacking node.js!
//
// This file is invoked by node::LoadEnvironment in src/node.cc, and is
// responsible for bootstrapping the node.js core. As special caution is given
// to the performance of the startup process, many dependencies are invoked
// lazily.
`use strict`;
// 這裡的 process 物件來自 c / c++，屬於原始資料
(function(process) {
// ...
startup();
})載入 lib/internal/bootstrap_node.js 後，直接執行 startup() 函式
startup()
// lib/internal/bootstrap_node.js
function startup() {
// 下面幾行程式碼使 process 具有 EventEmitter 的特性，比如說 on，emit
// BEGIN
const EventEmitter = NativeModule.require(`events`);
process._eventsCount = 0;
const origProcProto = Object.getPrototypeOf(process);
Object.setPrototypeOf(process, Object.create(EventEmitter.prototype, {
constructor: Object.getOwnPropertyDescriptor(origProcProto, `constructor`)
}));
// 相當於 new EventEmitter() ，不過上下文是 process
EventEmitter.call(process);
// END
// 一些初始化操作
// BEGIN
setupProcessObject();
// do this good and early, since it handles errors.
setupProcessFatal();
setupProcessICUVersions();
setupGlobalVariables();
if (!process._noBrowserGlobals) {
setupGlobalTimeouts();
setupGlobalConsole();
}
// END
// process 物件的初始化操作
// BEGIN
// 這裡的 internal/process 模組用於初始化 process
const _process = NativeModule.require(`internal/process`);
_process.setup_hrtime();
_process.setup_cpuUsage();
_process.setupMemoryUsage();
_process.setupConfig(NativeModule._source);
NativeModule.require(`internal/process/warning`).setup();
NativeModule.require(`internal/process/next_tick`).setup();
NativeModule.require(`internal/process/stdio`).setup();
_process.setupKillAndExit();
_process.setupSignalHandlers();
if (global.__coverage__)
NativeModule.require(`internal/process/write-coverage`).setup();
if (process.argv[1] !== `--debug-agent`)
_process.setupChannel();
_process.setupRawDebug();
NativeModule.require(`internal/url`);
Object.defineProperty(process, `argv0`, {
enumerable: true,
configurable: false,
value: process.argv[0]
});
process.argv[0] = process.execPath;
// ...
// END
// 下面的 if-else 用來判斷 node 的執行模式，我們只關注 node xx.js 的執行模式
// if () {
// ...
} else {
// 執行使用者程式碼
// cluster 模組的 hook
if (process.argv[1] && process.env.NODE_UNIQUE_ID) {
const cluster = NativeModule.require(`cluster`);
cluster._setupWorker();
// Make sure it`s not accidentally inherited by child processes.
delete process.env.NODE_UNIQUE_ID;
}
if (process._eval != null && !process._forceRepl) {
// ...
} else if (process.argv[1] && process.argv[1] !== `-`) {
// node app.js
// make process.argv[1] into a full path
const path = NativeModule.require(`path`);
// 變為絕對路徑
process.argv[1] = path.resolve(process.argv[1]);
const Module = NativeModule.require(`module`);
// check if user passed `-c` or `--check` arguments to Node.
if (process._syntax_check_only != null) {
const fs = NativeModule.require(`fs`);
// read the source
const filename = Module._resolveFilename(process.argv[1]);
var source = fs.readFileSync(filename, `utf-8`);
checkScriptSyntax(source, filename);
process.exit(0);
}
preloadModules();
Module.runMain();
} else {
// REPL 或其他
}
}
}startup() 最後呼叫 Module.runMain() 函式來載入並執行使用者程式碼。在執行 startup() 函式的過程中，多次用到了 NativeModule.require() 來載入模組
NativeModule
NativeModule.require() 是專門用來載入 Node.js 內建模組的
// lib/internal/bootstrap_node.js
function NativeModule(id) {
this.filename = `${id}.js`;
this.id = id;
this.exports = {};
this.loaded = false;
this.loading = false;
}
NativeModule._source = process.binding(`natives`);
NativeModule._cache = {};
NativeModule.require = function(id) {
if (id === `native_module`) {
return NativeModule;
}
const cached = NativeModule.getCached(id);
if (cached && (cached.loaded || cached.loading)) {
return cached.exports;
}
if (!NativeModule.exists(id)) {
// Model the error off the internal/errors.js model, but
// do not use that module given that it could actually be
// the one causing the error if there`s a bug in Node.js
const err = new Error(`No such built-in module: ${id}`);
err.code = `ERR_UNKNOWN_BUILTIN_MODULE`;
err.name = `Error [ERR_UNKNOWN_BUILTIN_MODULE]`;
throw err;
}
process.moduleLoadList.push(`NativeModule ${id}`);
const nativeModule = new NativeModule(id);
nativeModule.cache();
nativeModule.compile();
return nativeModule.exports;
};
NativeModule.getCached = function(id) {
return NativeModule._cache[id];
};
NativeModule.exists = function(id) {
return NativeModule._source.hasOwnProperty(id);
};
// ...
NativeModule.wrap = function(script) {
return NativeModule.wrapper[0] + script + NativeModule.wrapper[1];
};
NativeModule.wrapper = [
`(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { `,
`
});`
];
NativeModule.prototype.compile = function() {
var source = NativeModule.getSource(this.id);
source = NativeModule.wrap(source);
this.loading = true;
try {
const fn = runInThisContext(source, {
filename: this.filename,
lineOffset: 0,
displayErrors: true
});
fn(this.exports, NativeModule.require, this, this.filename);
this.loaded = true;
} finally {
this.loading = false;
}
};
NativeModule.prototype.cache = function() {
NativeModule._cache[this.id] = this;
};NativeModule 有幾個重要的屬性和方法:
-
id:NativeModule的識別符號，例如events，internal/process -
filename:NativeModule對應原始碼檔案 -
exports: 預設值是{} -
loaded/loading:NativeModule狀態 -
_cache: 簡單的模組快取 -
_source: 模組原始碼資源 -
require(): 先查詢快取，快取沒有則新建NativeModule並編譯，返回exports -
wrap()/wrapper:wrapper是對模組上下文的包裹，如下:(function (exports, require, module, __filename, __dirname) { xxx }); -
compile(): 將模組原始碼用wrapper包裹後，使用runInThisContext()（類似eval()）生成js函式，再執行之
Module.runMain()
Node.js 啟動完成後，呼叫 Module.runMain()，原始碼如下:
// bootstrap main module.
Module.runMain = function() {
// Load the main module--the command line argument.
Module._load(process.argv[1], null, true);
// Handle any nextTicks added in the first tick of the program
process._tickCallback();
};Module._load() 載入並執行使用者程式碼。至此 啟動-js部分 已經全部完成，後續模組載入部分，見 Node.js原始碼解析-require背後
End
啟動只是 Node.js 原始碼的一小部分，除此之外還有大量的內建模組和 c / c++ 原始碼
參考: