参考自菜鸟教程

1.Nodejs介绍

Node.js 就是运行在服务端的 JavaScript。

1.1 Node.js应用

Node.js应用组成部分：

1.引入required模块：使用require指令载入Node.js模块

2.创建服务器：服务器可以监听客户端的请求，类似于Apache、Nginx等HTTP服务器。

3.接受请求与响应请求：服务器接受浏览器请求，返回响应数据。

应用：

// server.js
var http = require('http');

http.createServer(function (request, response) {

    // 发送 HTTP 头部 
    // HTTP 状态值: 200 : OK
    // 内容类型: text/plain
    response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});

    // 发送响应数据 "Hello World"
    response.end('Hello World\n');
}).listen(8888);

// 终端打印如下信息
console.log('Server running at http://127.0.0.1:8888/');

运行：

$ node server.js

1.2 Node.js REPL（交互解释器）

读取 - 读取用户输入，解析输入了Javascript 数据结构并存储在内存中。
执行 - 执行输入的数据结构
打印 - 输出结果
循环 - 循环操作以上步骤直到用户两次按下 ctrl-c 按钮退出。

2.Node.js知识

2.1 Node.js回调函数

Node.js异步编程的直接体现就是回调。异步编程依托于回调来实现，回调函数在完成任务后会被调用。

阻塞代码实例

var fs = require("fs");

var data = fs.readFileSync('input.txt');

console.log(data.toString());
console.log("程序执行结束!");

输出：

$ node main.js
菜鸟教程官网地址：www.runoob.com

程序执行结束!

非阻塞代码实例

var fs = require("fs");

fs.readFile('input.txt', function (err, data) {
    if (err) return console.error(err);
    console.log(data.toString());
});

console.log("程序执行结束!");

输出：

$ node main.js
程序执行结束!
菜鸟教程官网地址：www.runoob.com

2.2 Node.js事件循环

Node.js 是单进程单线程应用程序，但是因为 V8 引擎提供的异步执行回调接口，通过这些接口可以处理大量的并发，所以性能非常高。

Node.js 几乎每一个 API 都是支持回调函数的。

Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。

Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环，直到没有事件观察者退出，每个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数.

事件驱动程序

Node.js 使用事件驱动模型，当web server接收到请求，就把它关闭然后进行处理，然后去服务下一个web请求。

当这个请求完成，它被放回处理队列，当到达队列开头，这个结果被返回给用户。

node js event loop

有点类似于观察者模式，事件相当于一个主题(Subject)，而所有注册到这个事件上的处理函数相当于观察者(Observer)。

实例

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();
 
// 创建事件处理程序
var connectHandler = function connected() {
   console.log('连接成功。');
  
   // 触发 data_received 事件 
   eventEmitter.emit('data_received');
}
 
// 绑定 connection 事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
 
// 使用匿名函数绑定 data_received 事件
eventEmitter.on('data_received', function(){
   console.log('数据接收成功。');
});
 
// 触发 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');
 
console.log("程序执行完毕。");

输出

连接成功。
数据接收成功。
程序执行完毕。

2.3 Node.js EventEmitter

Node.js 所有的异步 I/O 操作在完成时都会发送一个事件到事件队列。

Node.js 里面的许多对象都会分发事件：一个 net.Server 对象会在每次有新连接时触发一个事件，一个 fs.readStream 对象会在文件被打开的时候触发一个事件。所有这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。

2.3.1 EventEmitter类

events 模块只提供了一个对象： events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件触发与事件监听器功能的封装。

//event.js 文件
var EventEmitter = require('events').EventEmitter; 
var event = new EventEmitter(); 
event.on('some_event', function() { 
    console.log('some_event 事件触发'); 
}); 
setTimeout(function() { 
    event.emit('some_event'); 
}, 1000);  // 设置1000ms后触发事件some_event

1000毫秒后，输出

some_event 事件触发

2.4.Node.js Buffer

JavaScript 语言自身只有字符串数据类型，没有二进制数据类型。

但在处理像TCP流或文件流时，必须使用到二进制数据。因此在 Node.js中，定义了一个 Buffer 类，该类用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。

2.4.1 Buffer与字符编码

ascii - 仅支持 7 位 ASCII 数据。如果设置去掉高位的话，这种编码是非常快的。
utf8 - 多字节编码的 Unicode 字符。许多网页和其他文档格式都使用 UTF-8 。
utf16le - 2 或 4 个字节，小字节序编码的 Unicode 字符。支持代理对（U+10000 至 U+10FFFF）。
ucs2 - utf16le 的别名。
base64 - Base64 编码。
latin1 - 一种把 Buffer 编码成一字节编码的字符串的方式。
binary - latin1 的别名。
hex - 将每个字节编码为两个十六进制字符。

实例

const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii');

// 输出 72756e6f6f62
console.log(buf.toString('hex'));

// 输出 cnVub29i
console.log(buf.toString('base64'));

2.4.2 创建Buffer类

Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])： 返回一个指定大小的 Buffer 实例，如果没有设置 fill，则默认填满 0
Buffer.allocUnsafe(size)： 返回一个指定大小的 Buffer 实例，但是它不会被初始化，所以它可能包含敏感的数据
Buffer.allocUnsafeSlow(size)
Buffer.from(array)： 返回一个被 array 的值初始化的新的 Buffer 实例（传入的 array 的元素只能是数字，不然就会自动被 0 覆盖）
Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]])： 返回一个新建的与给定的 ArrayBuffer 共享同一内存的 Buffer。
Buffer.from(buffer)： 复制传入的 Buffer 实例的数据，并返回一个新的 Buffer 实例
Buffer.from(string[, encoding])： 返回一个被 string 的值初始化的新的 Buffer 实例

实例

// 创建一个长度为 10、且用 0 填充的 Buffer。
const buf1 = Buffer.alloc(10);

// 创建一个长度为 10、且用 0x1 填充的 Buffer。 
const buf2 = Buffer.alloc(10, 1);

// 创建一个长度为 10、且未初始化的 Buffer。
// 这个方法比调用 Buffer.alloc() 更快，
// 但返回的 Buffer 实例可能包含旧数据，
// 因此需要使用 fill() 或 write() 重写。
const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);

// 创建一个包含 [0x1, 0x2, 0x3] 的 Buffer。
const buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]);

// 创建一个包含 UTF-8 字节 [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf5 = Buffer.from('tést');

// 创建一个包含 Latin-1 字节 [0x74, 0xe9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf6 = Buffer.from('tést', 'latin1');

2.4.3 写入缓存区

buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])

string - 写入缓冲区的字符串。
offset - 缓冲区开始写入的索引值，默认为 0 。
length - 写入的字节数，默认为 buffer.length
encoding - 使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。

实例

buf = Buffer.alloc(256);
len = buf.write("www.runoob.com");

console.log("写入字节数 : "+  len);

2.4.4 从缓存区读取数据

buf.toString([encoding[, start[, end]]])

encoding - 使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。
start - 指定开始读取的索引位置，默认为 0。
end - 结束位置，默认为缓冲区的末尾。

实例

buf = Buffer.alloc(26);
for (var i = 0 ; i < 26 ; i++) {
  buf[i] = i + 97; // 97 = a?
}

console.log( buf.toString('ascii'));       // 输出: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
console.log( buf.toString('ascii',0,5));   // 输出: abcde
console.log( buf.toString('utf8',0,5));    // 输出: abcde
console.log( buf.toString(undefined,0,5)); // 使用 'utf8' 编码, 并输出: abcde

输出

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
abcde
abcde
abcde

2.4.5 将Buffer转化为JSON对象

buf.toJSON()

实例

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
const json = JSON.stringify(buf);

// 输出: {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
console.log(json);

const copy = JSON.parse(json, (key, value) => {
  return value && value.type === 'Buffer' ?
    Buffer.from(value.data) :
    value;
});

// 输出: <Buffer 01 02 03 04 05>
console.log(copy);

2.5 Node.js Stream（流）

Stream 是一个抽象接口，Node 中有很多对象实现了这个接口。例如，对http 服务器发起请求的request 对象就是一个 Stream，还有stdout（标准输出）。

Node.js，Stream 有四种流类型：

Readable - 可读操作。
Writable - 可写操作。
Duplex - 可读可写操作.
Transform - 操作被写入数据，然后读出结果。

所有的 Stream 对象都是 EventEmitter 的实例。常用的事件有：

data - 当有数据可读时触发。
end - 没有更多的数据可读时触发。
error - 在接收和写入过程中发生错误时触发。
finish - 所有数据已被写入到底层系统时触发。

从流中读取数据

var fs = require("fs");
var data = '';

// 创建可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');

// 设置编码为 utf8。
readerStream.setEncoding('UTF8');

// 处理流事件 --> data, end, and error
readerStream.on('data', function(chunk) {
   data += chunk;
});

readerStream.on('end',function(){
   console.log(data);
});

readerStream.on('error', function(err){
   console.log(err.stack);
});

console.log("程序执行完毕");

写入流

input.txt中存入菜鸟教程官网地址：www.runoob.com

var fs = require("fs");
var data = '菜鸟教程官网地址：www.runoob.com';

// 创建一个可以写入的流，写入到文件 output.txt 中
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 使用 utf8 编码写入数据
writerStream.write(data,'UTF8');

// 标记文件末尾
writerStream.end();

// 处理流事件 --> data, end, and error
writerStream.on('finish', function() {
    console.log("写入完成。");
});

writerStream.on('error', function(err){
   console.log(err.stack);
});

console.log("程序执行完毕");

输出

程序执行完毕
菜鸟教程官网地址：www.runoob.com

2.6 Node.js模块系统

为了让Node.js的文件可以相互调用，Node.js提供了一个简单的模块系统。

模块是Node.js 应用程序的基本组成部分，文件和模块是一一对应的。换言之，一个 Node.js 文件就是一个模块，这个文件可能是JavaScript 代码、JSON 或者编译过的C/C++ 扩展。

实例

//main.js
//代码 require('./hello') 引入了当前目录下的 hello.js 文件（./ 为当前目录，node.js 默认后缀为 js）
var hello = require('./hello');
hello.world();//使用hello.js中的world函数

//hello.js
//Node.js 提供了 exports 和 require 两个对象，其中 exports 是模块公开的接口，
exports.world = function() {
  console.log('Hello World');
}

或者

//hello.js 
function Hello() { 
    var name; 
    this.setName = function(thyName) { 
        name = thyName; 
    }; 
    this.sayHello = function() { 
        console.log('Hello ' + name); 
    }; 
}; 
module.exports = Hello;

2.7 Node.js 函数

在JavaScript中，一个函数可以作为另一个函数的参数。我们可以先定义一个函数，然后传递，也可以在传递参数的地方直接定义函数。

Node.js中函数的使用与Javascript类似，举例来说，你可以这样做：

function say(word) {
  console.log(word);
}

function execute(someFunction, value) {
  someFunction(value);
}

execute(say, "Hello");

匿名函数

function execute(someFunction, value) {
  someFunction(value);
}
//函数体直接作为参数传入
execute(function(word){ console.log(word) }, "Hello");

如何让HTTP服务器工作的

var http = require("http");

function onRequest(request, response) {
  response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
  response.write("Hello World");
  response.end();
}

http.createServer(onRequest).listen(8888);

2.8 Node.js路由

要为路由提供请求的 URL 和其他需要的 GET 及 POST 参数，随后路由需要根据这些数据来执行相应的代码。

//router.js
function route(pathname) {
  console.log("About to route a request for " + pathname);
    //做一些事情
}
 
exports.route = route;

//server.js
var http = require("http");
var url = require("url");
 
function start(route) {
  function onRequest(request, response) {
    var pathname = url.parse(request.url).pathname;
    console.log("Request for " + pathname + " received.");
 	// 路由，将请求的参数传递给路由函数router
    route(pathname);
 
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("Hello World");
    response.end();
  }
 
  http.createServer(onRequest).listen(8888);
  console.log("Server has started.");
}
 
exports.start = start;

2.9 Node.js全局对象

JavaScript 中有一个特殊的对象，称为全局对象（Global Object），它及其所有属性都可以在程序的任何地方访问，即全局变量。

在浏览器 JavaScript 中，通常 window 是全局对象，而 Node.js 中的全局对象是 global，所有全局变量（除了 global 本身以外）都是 global 对象的属性。

__filename

__filename 表示当前正在执行的脚本的文件名。它将输出文件所在位置的绝对路径，且和命令行参数所指定的文件名不一定相同。如果在模块中，返回的值是模块文件的路径。

__dirname

__dirname 表示当前执行脚本所在的目录。

2.10 Node.js常用工具

util 是一个Node.js 核心模块，提供常用函数的集合，用于弥补核心JavaScript 的功能过于精简的不足。

util.inherits(constructor, superConstructor) 是一个实现对象间原型继承的函数。

util.inspect(object,[showHidden],[depth],[colors]) 是一个将任意对象转换为字符串的方法，通常用于调试和错误输出。

util.isArray(object)如果给定的参数 “object” 是一个数组返回true，否则返回false。

2.11 Node.js的GET/POST请求

var http = require('http');
var url = require('url');
var util = require('util');
 
http.createServer(function(req, res){
    res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
 
    // 解析 url 参数
    var params = url.parse(req.url, true).query;
    res.write("网站名：" + params.name);
    res.write("\n");
    res.write("网站 URL：" + params.url);
    res.end();
 
}).listen(3000);

欢迎关注我的微信公众号

互联网矿工

宋超超 | Charles

Node.js