Nodejs 14大版本中新增特性總結
Node.js 是一個基于 Chrome V8 引擎 的 JavaScript 運行時。在 2020 年 10 月 27 日 Node.js v14.15.0 LTS 版已發布，即長期支持版本，其中包含了很多很棒的新功能，以下內容也是基于筆者在日常 Node.js 工作和學習中所總結的，可能不全，同時也歡迎補充，有些功能之前也曾單獨寫過文章來介紹，接下讓我們一起看看都有哪些新的變化？
Optional Chaining（可選鏈）
如果我們使用 JavaScript 不管是用在前端或者 Node.js 服務端都會出現如下情況，因為我們有時是不確定 user 對象是否存在，又或者 user 對象里面的 address 是否存在，如果不這樣判斷， 可能會得到類似于 Cannot read property 'xxx' of undefined 這樣的類似錯誤。
- const user = {
- name: 'Tom',
- address: {
- city: 'ZhengZhou'
- }
- }
- if (user && user.address) {
- console.log(user.address.city)
- }
現在我們有一種優雅的寫法 "可選鏈操作符"，不必明確的驗證鏈中的每個引用是否有效，以符號 "?." 表示，在引用為 null 或 undefined 時不會報錯，會發生短路返回 undefined。
- user.address?.city
- user.address?.city?.length
- // 結合 ?.[] 的方式訪問相當于 user.address['city']
- user.address?.['city']
- // 結合 delete 語句使用，僅在 user.address.city 存在才刪除
- delete user.address?.city
參考 https://v8.dev/features/optional-chaining
Nullish Coalescing（空值合并）
邏輯或操作符（||）會在左側為假值時返回右側的操作符，例如我們傳入一個屬性為 enabled:0 我們期望輸出左側的值，則是不行的。
- function Component(props) {
- const enable = props.enabled || true; // true
- }
- Component({ enabled: 0 })
現在我們可以使用 **空值合并操作符（??）**來實現，僅當左側為 undefined 或 null 時才返回右側的值。
- function Component(props) {
- const enable = props.enabled ?? true; // 0
- }
- Component({ enabled: 0 })
參考：https://v8.dev/features/nullish-coalescing
Intl.DisplayNames（國際化顯示名稱）
對于國際化應用需要用到的語言、區域、貨幣、腳本的名稱，現在 JavaScript 開發者可以使用 Intl.DisplayNames API 直接訪問這些翻譯，使應用程序更輕松的顯示本地化名稱。
Language（語言）
- let longLanguageNames = new Intl.DisplayNames(['zh-CN'], { type: 'language' });
- longLanguageNames.of('en-US'); // 美國英語
- longLanguageNames.of('zh-CN'); // 中文（中國）
- longLanguageNames = new Intl.DisplayNames(['en'], { type: 'language' });
- longLanguageNames.of('en-US'); // American English
- longLanguageNames.of('zh-CN'); // Chinese (China)
Region（區域）
- let regionNames = new Intl.DisplayNames(['zh-CN'], {type: 'region'});
- regionNames.of('US'); // 美國
- regionNames.of('419'); // 拉丁美洲
- regionNames = new Intl.DisplayNames(['en'], {type: 'region'});
- regionNames.of('US'); // United States
- regionNames.of('419'); // Latin America
Currency（貨幣）
- let currencyNames = new Intl.DisplayNames(['zh-CN'], {type: 'currency'});
- currencyNames.of('CNY'); // 人民幣
- currencyNames.of('USD'); // 美元
- currencyNames = new Intl.DisplayNames(['en'], {type: 'currency'});
- currencyNames.of('CNY'); // Chinese Yuan
- currencyNames.of('USD'); // US Dollar
Script（腳本）
- let scriptNames = new Intl.DisplayNames(['zh-CN'], {type: 'script'});
- scriptNames.of('Hans'); // 簡體
- scriptNames.of('Latn'); // 拉丁文
- scriptNames = new Intl.DisplayNames(['en'], {type: 'script'});
- scriptNames.of('Hans'); // Simplified
- scriptNames.of('Latn'); // Latin
參考：https://v8.dev/features/intl-displaynames
上述實例用到的國家代號和 code 都可從參考地址獲取。
Intl.DateTimeFormat（國際化處理日期時間格式）
Intl.DateTimeFormat API 用來處理特定語言環境的日期格式。
- const date = new Date();
- // Sunday, January 10, 2021 at 9:02:29 PM GMT+8
- new Intl.DateTimeFormat('en-US', { dateStyle: 'full', timeStyle: 'long'}).format(date)
- // 21/1/10 中國標準時間 下午9:02:29.315
- new Intl.DateTimeFormat('zh-CN', {
- year: '2-digit',
- month: 'numeric',
- day: 'numeric',
- hour: 'numeric',
- minute: 'numeric',
- second: 'numeric',
- fractionalSecondDigits: 3,
- timeZoneName: 'long'
- }).format(date)
參考:
String.prototype.matchAll (throws on non-global regex)
matchAll() 返回一個包含所有匹配正則表達式的結果，返回值為一個不可重用（不可重用意思為讀取完之后需要再次獲取）的迭代器。
matchAll() 方法在 Node.js v12.4.0 以上版本已支持，該方法有個限制，如果設置的正則表達式沒有包含全局模式 g ，在 Node.js v14.5.0 之后的版本如果沒有提供會拋出一個 TypeError 異常。
- // const regexp = RegExp('foo[a-z]*','g'); // 正確
- const regexp = RegExp('foo[a-z]*'); // 錯誤，沒有加全局模式
- const str = 'table football, foosball, fo';
- const matches = str.matchAll(regexp); // TypeError: String.prototype.matchAll called with a non-global RegExp argument
- for (const item of matches) {
- console.log(item);
- }
參考：
https://node.green/#ES2020-features-String-prototype-matchAll-throws-on-non-global-regex
Async Local Storage（異步本地存儲）
Node.js Async Hooks 模塊提供了 API 用來追蹤 Node.js 程序中異步資源的聲明周期，在最新的 v14.x LTS 版本中新增加了一個 AsyncLocalStorage 類可以方便實現上下文本地存儲，在異步調用之間共享數據，對于實現日志鏈路追蹤場景很有用。
下面是一個 HTTP 請求的簡單示例，模擬了異步處理，并且在日志輸出時去追蹤存儲的 id。
- const http = require('http');
- const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');
- const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();
- function logWithId(msg) {
- const id = asyncLocalStorage.getStore();
- console.log(`${id !== undefined ? id : '-'}:`, msg);
- }
- let idSeq = 0;
- http.createServer((req, res) => {
- asyncLocalStorage.run(idSeq++, () => {
- logWithId('start');
- setImmediate(() => {
- logWithId('processing...');
- setTimeout(() => {
- logWithId('finish');
- res.end();
- }, 2000)
- });
- });
- }).listen(8080);
下面是運行結果，我在第一次調用之后直接調用了第二次，可以看到我們存儲的 id 信息與我們的日志一起成功的打印了出來。
image.png
便利性的同時也會犧牲一些性能上的代價。
ES Modules 支持
ES Modules 的支持總體上來說是個好事，進一步的規范了 Node.js 與瀏覽器的模塊生態，使之進一步趨同，同時避免了進一步的分裂。
在當前 Node.js v14.x LTS 版本中已移除試驗性支持，現在使用無需使用標志了，它使用 import、export 關鍵字，兩種使用方式：
使用 .mjs 擴展名
- // caculator.mjs
- export function add (a, b) {
- return a + b;
- };
- // index.mjs
- import { add } from './caculator.js';
- console.log(add(4, 2)); // 6
告訴 Node.js 將 JavaScript 代碼視為 ES Modules
默認情況下 Node.js 將 JavaScript 代碼視為 CommonJS 規范，所以我們要在上面使用擴展名為 .mjs 的方式來聲明，除此之外我們還可以在 package.json 文件中 設置 type 字段為 module 或在運行 node 時加上標志 --input-type=module 告訴 Node.js 將 JavaScript 代碼視為 ES Modules。
- // package.json
- {
- "name": "esm-project",
- "type": "module",
- ...
- }
前端的同學可能會對以上使用 ES Modules 的方式很熟悉。
Top-Level Await（頂級 await 支持）
頂級 await 支持在異步函數之外使用 await 關鍵字，在 Node.js v14.x LTS 版本中已去掉試驗性支持，現在使用也不再需要設置標志。
- import fetch from 'node-fetch';
- const res = await fetch(url)
也可以像調用函數一樣動態的導入模塊。
- const myModule = await import('./my-module.js');
對于異步資源，之前我們必須在 async 函數內才可使用 await，這對一些在文件頂部需要實例化的資源可能會不 好操作，現在有了頂級 await 我們可以方便的在文件頂部對這些異步資源做一些初始化操作。
Diagnostic report（診斷報告）
Diagnostic report 是 Node.js v14.x LTS 提供的一個穩定功能，在某些情況下會生成一個 JSON 格式的診斷報告，可用于開發、測試、生產環境。報告會提供有價值的信息，包括：JavaScript 和本機堆棧信息、堆統計信息、平臺信息、資源使用情況等，幫助用戶快速追蹤問題。
https://github.com/IBM/report-toolkit 是 IBM 開發的一個款工具，用于簡化報告工具的使用，如下是一個簡單 Demo 它會造成服務的內存泄漏。
- const total = [];
- setInterval(function() {
- total.push(new Array(20 * 1024 * 1024)); // 大內存占用，不會被釋放
- }, 1000)
最終生成的 JSON 報告被 report-toolkit 工具診斷的結果可能是下面這樣的。
Stream
新版本中包含了對 Stream 的一些更改，旨在提高 Stream API 的一致性，以消除歧義并簡化 Node.js 核心各個部分的行為，例如：
- http.OutgoingMessage 與 stream.Writable 類似
- net.Socket 的行為與 stream.Duplex 完全相同
- 一個顯著的變化 autoDestroy 的默認值為 true，使流在結束之后始終調用 _destroy
參考：
https://nodejs.medium.com/node-js-version-14-available-now-8170d384567e
使用異步迭代器
使用異步迭代器我們可以對 Node.js 中的事件、Stream 亦或者 MongoDB 返回數據遍歷，這是一件很有意思的事情，盡管它不是 Node.js v14.x 中新提出的功能，例如 event.on 是在 Node.js v12.16.0 才支持的，這些目前看到的介紹還不太多，因此我想在這里做下簡單介紹。
在 Events 中使用
Node.js v12.16.0 中新增了 events.on(emitter, eventName) 方法，返回一個迭代 eventName 事件的異步迭代器，例如啟動一個 Node.js 服務可以如下這樣寫，想知道它的原理的可以看筆者下面提到的相關文章介紹。
- import { createServer as server } from 'http';
- import { on } from 'events';
- const ee = on(server().listen(3000), 'request');
- for await (const [{ url }, res] of ee)
- if (url === '/hello')
- res.end('Hello Node.js!');
- else
- res.end('OK!');
在 Stream 中使用
以往我們可以通過 on('data') 以事件監聽的方式讀取數據，通過異步迭代器可以一種更簡單的方式實現。
- async function readText(readable) {
- let data = '';
- for await (const chunk of readable) {
- data += chunk;
- }
- return data;
- }
目前在 JavaScript 中還沒有被默認設定 [Symbol.asyncIterator] 屬性的內建對象，在 Node.js 的一些模塊 Events、Stream 中是可使用的，另外你還可以用它來遍歷 MongoDB 的返回結果。
