Node.js C++ addons: how to create JS Date object by N-API and V8 in Node.js 10

基础概念

Node.js C++ Addons 是使用 C++ 编写的扩展模块，可以直接在 Node.js 环境中调用。N-API（Node-API）是 Node.js 提供的一套稳定的 API，用于构建原生插件，不依赖于底层 JavaScript 运行时（如 V8）的具体实现细节。V8 是 Google 开发的 JavaScript 引擎，Node.js 使用 V8 作为其默认的 JavaScript 运行时。

创建 JS Date 对象

在 Node.js 中使用 C++ Addons 创建一个 JS Date 对象，可以通过 N-API 和 V8 来实现。以下是一个简单的示例，展示了如何使用 N-API 在 Node.js 10 中创建一个 JS Date 对象。

示例代码

#include <node_api.h>
#include <iostream>

napi_value CreateDateObject(napi_env env, napi_callback_info info) {
    size_t argc = 1;
    napi_value argv[1];
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, nullptr, nullptr);

    if (argc < 1) {
        napi_throw_error(env, nullptr, "Expected one argument");
        return nullptr;
    }

    double time = 0;
    napi_get_value_double(env, argv[0], &time);

    napi_value date;
    napi_create_date(env, time * 1000, &date); // V8 expects milliseconds
    return date;
}

napi_value Init(napi_env env, napi_value exports) {
    napi_status status;
    napi_value fn;

    status = napi_create_function(env, nullptr, 0, CreateDateObject, nullptr, &fn);
    if (status != n::napi_ok) {
        napi_throw_error(env, nullptr, "Unable to wrap native function");
    }

    status = napi_set_named_property(env, exports, "createDate", fn);
    if (status != n::napi_ok) {
        napi_throw_error(env, nullptr, "Unable to set named property");
    }

    return exports;
}

NAPI_MODULE(NODE_GYP_MODULE_NAME, Init)

编译和使用

创建一个 binding.gyp 文件来描述如何编译 C++ 代码：

{
  "targets": [
    {
      "target_name": "addon",
      "sources": [ "addon.cc" ],
      "include_dirs": [
        "<!(node -e \"require('nan')\")"
      ],
      "cflags!": [ "-fno-exceptions" ],
      "cflags_cc!": [ "-fno-exceptions" ],
      "xcode_settings": {
        "GCC_ENABLE_CPP_EXCEPTIONS": "NO",
        "CLANG_CXX_LIBRARY": "libc++",
        "MACOSX_DEPLOYMENT_TARGET": "10.7"
      },
      "msvs_settings": {
        "VCCLCompilerTool": { "ExceptionHandling": 1 }
      }
    }
  ]
}

使用 node-gyp 编译 C++ 插件：

node-gyp configure
node-gyp build

在 JavaScript 中使用编译好的插件：

const addon = require('./build/Release/addon');

const date = addon.createDate(1633072800); // 使用 Unix 时间戳创建 Date 对象
console.log(date);

应用场景

Node.js C++ Addons 适用于需要高性能计算或访问底层系统资源的场景。例如，处理大量数据、使用特定硬件加速、或者封装现有的 C/C++ 库。

可能遇到的问题

版本兼容性：Node.js 版本更新可能导致 N-API 的变化，需要确保代码与 Node.js 版本兼容。
内存管理：C++ 中的内存管理与 JavaScript 不同，需要注意避免内存泄漏。
错误处理：在 C++ 中处理错误的方式与 JavaScript 不同，需要适当地将错误信息传递回 JavaScript 层。

解决方法

版本兼容性：定期检查 Node.js 和 N-API 的更新日志，确保代码与最新版本兼容。
内存管理：使用智能指针（如 std::shared_ptr 和 std::unique_ptr）来管理内存。
错误处理：使用 N-API 提供的错误处理函数，如 napi_throw_error 和 napi_throw_type_error，将错误信息传递给 JavaScript 层。