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Node.js 20 正式发布，一文看懂

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dendoink
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此文并不是完全直译所有内容，在保留声明内容结构基本完整的情况下，主观的增加/删减了部分内容，如果想阅读官方声明，请点击这里

新特性介绍​

Node.js 20 的主要更新

  1. 权限模型 Permission Model
  2. 自定义 ESM loader hooks 接近稳定
  3. 将 V8 引擎更新到 11.3
  4. 稳定的 Test Runner
  5. 性能优化
  6. 单个可执行应用程序(实验阶段)
  7. 为 ARM64 架构的 Windows 操作系统提供官方支持
  8. WebAssembly 系统接口进展

权限模型 Permission Model​

关键词：提高程序的安全性

Node.js 权限模型是一种实验性机制，用于在执行期间限制对特定资源的访问, 是怎么做到的呢？

所有可用权限都由 --experimental-permission 这个标志来记录，当使用 --experimental-permission 启动 Node.js 时，将使用以下的标志来控制对应的权限:

  • --allow-fs-read+--allow-fs-write: 限制对文件系统的访问(读写文件系统), 开发者可以更精细地控制 Node.js 进程可以访问文件系统的哪些部分:
# 可以读写所有的文件
node --experimental-permission --allow-fs-read=* --allow-fs-write=* index.js
# 可以读写 /tmp/ 目录下的文件
node --experimental-permission --allow-fs-write=/tmp/ --allow-fs-read=/home/index.js index.js
# 也可以用通配符
node --experimental-permission --allow-fs-read=/home/test* index.js

启用权限模型后， process 对象的 permission 属性可用于检查是否在运行时授予了某个权限:

process.permission.has('fs.write'); // true
process.permission.has('fs.write', '/home/nodejs/protected-folder'); // true
  • --allow-child-process : 限制对 child_process 的访问(生成进程)
  • --allow-worker: 限制对worker_threads 的访问
  • --no-addons: 限制对本机插件的访问

想看更多细节可以点击这里直达官方文档 这个特性主要来自于这个 PR

自定义 ESM loader hooks 接近稳定​

通过加载程序 ( --experimental-loader=./foo.mjs ) 提供的自定义 ES 模块生命周期 hooks ，可以让被加载的程序在与主线程隔离的专有线程中运行, 为其提供了一个独立的域 scope ，确保加载程序和应用程序代码之间没有交叉污染。

为了与浏览器的行为一致， import.meta.resolve() 现在以同步的方式返回, 需要注意的是在需要的情况下， 用户 loader 中的 resolve hook仍然可以保持异步的方式返回当然了，你也可以定义为同步函数, 但即使加载了异步的 resolve hook， import.meta.resolve() 仍会以同步方式返回。

关于这部分更新可以参见这个 PR

将 V8 JavaScript 引擎更新到 11.3​

V8 11.3 版本包括 5 个新功能：

  • String 的原型里增加了 isWellFormed 和 toWellFormed 方法来处理格式正确的 UTF-16 字符串。点这里看详细信息
  • 在 Array和TypedArray的原型之上增加额外的方法，通过返回数组的新备份和更改来启用数组的更改。 点这里看详细信息
  • 可调整大小的 ArrayBuffer 和可增长的 SharedArrayBuffer 点这里看详细信息
  • 将字符串的集合操作、字符串文字、嵌套类和 unicode 属性添加到 RegExp。点这里看详细信息
  • WebAssembly 尾调用。点这里看详细信息

稳定的 Test Runner​

Test Runner 在 Node.js 19 中是实验性的，现在已经稳定了。稳定的 Test Runner 包括用于编写和运行测试的构建块，包括：

  • describe, it/test 和 hooks 来构造测试文件
  • mocking
  • watch mode
  • node --test 用于并行运行多个测试文件

但是目前 reporters 和 code coverage 还不稳定。

例子：

import {
    test,
    mock
} from 'node:test';
import assert from 'node:assert';
import fs from 'node:fs';

mock.method(fs, 'readFile', async () => "Hello World");
test('synchronous passing test', async (t) => {
    // This test passes because it does not throw an exception.
    assert.strictEqual(await fs.readFile('a.txt'), "Hello World");
});

性能优化​

Node.js 20 对运行时的基本部分进行了许多改进，包括 URL , fetch() 和 EventTarget 。

初始化 EventTarget 的成本被缩减了一半，从而可以更快地访问使用它的所有子系统。此外，已利用 V8 快速 API 调用来提高 API 的性能，例如 URL.canParse() 和计时器。

Node.js 20 中 Ada 的版本更新到了 2.0，这是一种用 C++ 编写的快速且符合规范的 URL 解析器。

单个可执行应用程序(实验阶段)​

单一可执行应用程序允许在不安装 Node.js 的情况下分发 Node.js 应用程序系统。这是一种将 Nodejs 的项目编译成二进制文件以供分发的方法。

在 Node.js 20 中，构建单个可执行应用程序( SEA: Single Executable Applications )现在需要从 JSON 配置中注入由 Node.js 准备的 blob，而不是注入原始 JS 文件。

例子：

把 blob 写入到 sea-prep.blob 文件中只需要这样在 JSON 文件中定义:

// sea-config.json
{
  "main": "hello.js",
  "output": "sea-prep.blob"
}

然后执行:

node --experimental-sea-config sea-config.json

然后就可以将此 blob 注入到二进制文件中执行。

详情参见这个 PR

为 ARM64 架构的 Windows 操作系统提供官方支持​

Node.js v20.0.0 包含适用于 ARM64 Windows 的二进制文件，允许在平台上本地执行.

WebAssembly 系统接口进展​

该项目继续致力于在 Node.js 中实现 WASI 。现在它是实验性的，但不再需要命令行选项来启用 WASI。