nodejs学习笔记》入门级教程

傷城~ 2022-06-08 02:24 244阅读 0赞

简单的说 Node.js 就是运行在服务端的 JavaScript。它的优势是基于Google的V8引擎(执行速度非常快、性能非常好、社区活跃)，更具诱惑力的是采用node+mongodb开发中小型网站速度更快（据说成本更低）。

**目录**

1.1. Node简介

1.2. 下载安装

1.3. 模块机制

1.4. 异步I/O

1.5. 异步编程

1.6. 核心API

1.6.1.  Event

1.6.2.  HTTP

1.6.3.  I/O

1.7. 全局对象&全局变量

1.8. util模块

1.9. assert断言

1.10.  npm

1.10.1.  package.json

1.10.2.  命令

1.10.3.  远程镜像

1.11.  Cluster模块

1.12.  PM2模块

--------------------

## 1.1. Node简介 ##

![Center][]

## 1.2. 下载安装 ##

[https://nodejs.org/zh-cn/download/releases/][https_nodejs.org_zh-cn_download_releases]

## 1.3. 模块机制 ##

![Center 1][]

## 1.4. 异步I/O ##

![Center 2][]

## 1.5. 异步编程 ##

![Center 3][]

## 1.6. 核心API ##

### 1.6.1.  Event ###

events是Node.js最重要的模版，原因是Node.js本身架构就是事件式的，而它提供了唯一的接口。所以开成Node.js事件编程的基石。events模块不仅用于用户代码与Node.js下层事件循环的交互。还几乎被所有的模块依赖。

events模块只提供了一个对象（events.EventEmitter）。EventEmitter的核心就是**事件发射**与**事件监听器**功能的封装。EventEmitter的每个事件由一个事件或若干个参数组成，事件名是一个字符串，通常表达一定的语义。对于每个事件，EventEmitter支持若干个事件监听器。当事件发射时，注册到这个事件的事件监听器被依次调用，事件参数作为回调函数参数传递。

常用API的方法：

(1)EventEmitter.on(event,listener)为指定事件注册一个监听器，接受一个字符串event和一个回调函数listener

(2)EventEmitter.emit(event,\[arg1\],\[arg2\]....)发射event事件，传递若干可选参数到事件监听器的参数表

(3)EventEmitter.once(event,listener) 为指定事件注册一个单次监听器，即监听器最多只会触发一次，触发后立刻解除该监听器。

(4)EventEmitter.removeListener(event,listener)移除指定事件的某个监听器，listener必须是该事件已经注册过的监听器。

(5)EventEmitter.removeAllListeners(\[event\])移除所有事件的所有监听器，如果指定event，则移除指定事件的所有监听器。

**事件**

1.普通事件的使用

//声明事件对象`
    var EventEmitter=require('events').EventEmitter;
    var event=newEventEmitter();
    //注册事件
    event.on('some_event', function() {
        console.log('这是一个自定义的事件');
    });
    
    //触发事件
    setTimeout(function() {
          event.emit('some_event');
    }, 1000);
    console.log("event...")

2.Node.js的事件循环机制

(1)Node.js在什么时候进入事件循环呢？

Node.js程序是由事件循环开始，到事件循环结束，所有的逻辑都是事件的回调函数。

(2)如何使用自定义事件呢？

事件的回调函数在执行的过程中，可能会发出IO请求或直接发射(emit)事件，执行完毕后再返回事件循环。

**回调函数**

异步式读取文件：

var fs=require('fs');
    fs.readFile('file.txt', 'utf-8', function(err, data) {
        if (err) {
            console.log(err)
        } else {
            console.log(data)
        }
    });
    console.log('end.')

同步式读取文件：

var fs=require('fs');
    var data=fs.readFileSync('file.txt', 'utf-8');
    console.log(data)
    console.log('end.')

分析：

调用时所做的工作知识将异步式IO请求发送给了操作系统，然后立即返回并执行后面的语句，执行完以后进入事件循环监听事件，当fs接受到IO请求完成的事件时。事件循环会主动调用回调函数完成后续工作。同步则是阻塞等待完成后，继续执行。

### 1.6.2.  HTTP ###

Node.js 的核心功能之一就是作为Web 服务器，这是这个系统的一个重要部分，所以当 Ryan Dahl 发起此项目时，他为 V8 重写了 HTTP 模块，使其能够非阻塞运行。虽然最开始的 HTTP 实现已经蜕变了许多，API 和内部实现不断升级，但核心操作还是保持不变的。Node 实现的 HTTP 模块是非阻塞的，且速度很快，其中许多代码已经从 C 迁移到了 JavaScript。HTTP 使用的模式在 Node 里很常见。父工厂类提供了很容易创建新服务器的方法。http.createServer() 方法为我们提供了构建新的 HTTPServer 类的实例。我们可以为新的类定义 Node 接受到 HTTP 请求时的操作。HTTP 模块及其他 Node 模块还有一些共性的地方，比如 Server 类能够触发的事件，还有传给回调函数的数据

结构。了解这 3 种类型有助于你更好地使用 HTTP 模块。

**Http服务器**

var http=require('http');
    var server=http.createServer();
    var handleReq=function(req, res) {
            res.writeHead(200, {});
            res.end('hello world');
    };
    server.on('request', handleReq);
    server.listen(8125);
    console.warn("localhost is running")

**Http客户端**

如果你想向远程服务器发起 HTTP 连接，Node 也是很好的选择。Node 在许多情下都很适合使用，如使用 Web  service，连接到文档数据库，或是抓取网页。你可使用同样的 http 模块来发起 HTTP 请求，但应该使用 http.ClientRequest 类该类有两个工厂方法：一个通用的方法和一个便捷的方法。

**URL**

var URL=require('url');
    var myUrl="http://www.nodejs.org/some/url/?with=query";
    console.log(myUrl)
    var parsedUrl=URL.parse(myUrl);
    console.log(parsedUrl)

**querystring**

querystring 模块是用来处理 query 字符串的简单辅助模块。上一小节已经讨论过，query 字符串是在 URL 尾部编码过的参数。但是如果只是把它当做 JavaScript字符串来使用时，处理这些参数未免很烦琐。querystring 模块提供了从 query字符串中轻松提取对象的方法。它的主要功能有 parse 和 decode，还包括一些内部辅助函数，如 escape、unescape、unescapeBuffer、encode 和 stringify。如果你有一个 query 字符串，你可以使用 parse 来把它变成一个对象。

var qs=require('querystring');
    console.log(qs.parse('a=1&b=2&c=d'))

### 1.6.3.  I/O ###

**数据流**

**可读的数据流API是一组方法和事件**，提供了数据源在发送时访问数据块的功能。

基本上，可读数据流是与触发 data 事件相关的

var fs=require('fs');
    var filehandle=fs.readFile('file.txt', function(err, data) {
      console.log(data)
     });

有时候我们需要等待完整的数据都可用后再进行操作，在这种情况下就会用到**数据池模式**（spooling  pattern）。我们知道重点是不要让 Node 的事件循环阻塞，所以即使不想在接收到所有数据之前进行下一步处理，也不希望堵塞事件循环。在这种情况下，我们使用数据流来读取数据，但只有在接收到足够的内容后才使用这些数据。

var spool="";
    stream.on('data', function(data) {
            spool+=data;
    });
    stream.on('end', function() {
            console.log(spool);
    });

**文件系统**

文件系统模块显然非常有用，因为你需要它来访问磁盘上的文件。它几乎模仿了文

件 I/O 的 POSIX 风格，示例：读取并删除文件——但这是错误的（***它是异步的***）

var fs=require('fs');
    fs.readFile('warandpeace.txt', function(e, data) {
            console.log('War and Peace: '+data);
    });
    fs.unlink('warandpeace.txt');
    
    //正确的是：
    var fs=require('fs');
    fs.readFile('warandpeace.txt', function(e, data) {
            console.log('War and Peace: '+data);
            fs.unlink('warandpeace.txt');
    });

**Buffer**

浏览器需要JavaScript 来进行许多操作，但并不包括处理二进制数据。虽然说JavaScript 支持字节位操作，但它并没有二进制数据的原生表现形式。Node 带来了 Buffer 类，为你操作二进制数据弥补了短板。Buffer 是 V8 引擎上的扩展，这意味着它有其固有的一些限制。Buffer 实际上是对内存的直接分配，这意味着这多少受制于你在低级计算机语言方面的经验。

支持的编码类型：ASCII、UTF-8(默认)、UTF-16、Base64、Binary、Hex

//不支持的编码格式
    console.log(Buffer.isEncoding('gbk'))
    //字符串转Buffer
    var bf=newBuffer('foobarbaz')
    console.log(bf)
    //Buffer转字符串
    var foo=bf.toString()
    console.log(foo)

**console.log**

这个简单的 console.log 命令借用了 Firefox 中 Firebug 调试器的概念，让你可以

轻松把输出打印到标准输出（stdout）

## 1.7. 全局对象&全局变量 ##

在JavaScript中，通常window是全局对象，而Node.js的全局对象是**global**，所有全局变量都是global对象的属性，如：console、process等。

**全局变量**

global最根本的作用是作为全局变量的宿主，满足以下条件成为全局变量：

1.在最外层定义的变量

2.全局对象的属性

3.隐式定义的变量(未定义直接赋值的变量)

在Node.js中不可能在最外层定义变量，因为所有用户代码都是属于当前模块的，而模块本身不是最外层上下文。

**process**

它用于描述当前Node.js进程状态的对象。提供了一个与操作系统的简单接口，通常写本地命令行程序的时候，会用到它。

1.process.argv是命令行参数数组，第一个元素是node，第二个元素是脚本文件名，第三个元素开始每个元素是一个运行参数。

2.process.stdout是标准输出流，通常我们使用的console.log() 其底层是用process.stdout.write();实现。

3.prcess.stdin是标准输入流，初始时它是被暂停的。要想从标准输入流读取数据，必须恢复流，并手动编写流的事件相应函数。

4.process.nextTick(callback)的功能是为事件循环设置一项任务。Node.js会在下次事件循环调响应时调用callback，ode.js适合IO密集型的应用，而不是计算密集型的应用。process.nextTick()提供了一个这样工具，可以把复杂的工作拆散，编较小的事件程一个。

使用process.nextTick() 后，改写后的程序会把上面耗时的操作拆分为两个事件，减少每个事件的执行时间，提高事件相应速度。

5.process还提供了process.pid、process.execPath、process.memoryUsage()等

## 1.8. util模块 ##

**util.log(string)**

将 string 参数的内容加上当前时间戳，输出到 stdout 标准输出

require('util').log('Timestmaped message.');

输出： 14 Jun 16:02:06 - Timestmaped message.

**util.inspect(object, showHidden=false, depth=2)**

以字符串形式返回 object 对象的结构信息，这对程序调试非常有帮助

var util=require('util');
    console.log(util.inspect(util, true, null));

**util.inherits(constructor, superConstructor)**

实现对象间原型继承的函数

## 1.9. assert断言 ##

断言（Assert）模块用于为应用编写单元测试，可以通过 require('assert')对该模块进行调用。

var assert=require('assert');
    assert.equal(1, true, 'Truthy');
    assert.notEqual(1, true, 'Truthy');

## 1.10.  npm ##

### 1.10.1. package.json ###

package.json位于模块的目录下，用于定义包的属性。我们可以看下 express 包位于 node\_modules/express/package.json文件

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> Key </td> 
 <td> 描述 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> name </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - 包名。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> version </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - 包的版本号。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> description </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - 包的描述。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> homepage </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - 包的官网 url 。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> author </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - 包的作者姓名。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> contributors </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp;- 包的其他贡献者姓名。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> dependencies </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp;- 依赖包列表。如果依赖包没有安装，npm 会自动将依赖包安装在 node_module 目录下。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> repository </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - 包代码存放的地方的类型，可以是 git 或 svn，git 可在 Github 上。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> main </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - main 字段是一个模块ID，它是一个指向你程序的主要项目。就是说，如果你包的名字叫 express，然后用户安装它，然后require("express")。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> keywords </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> - 关键字 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 1.10.2. 命令 ###

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 命令行 </td> 
 <td> 描述 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm –v </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 显示版本 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm config list </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 查看配置 npm config set prefix "D:\Program\nodejs\node_global" npm config set cache "D:\Program\nodejs\node_cache" </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm install express &nbsp; </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 安装或升级express(web框架模块) 代码中：var express = require('express'); -g全局安装 --save-dev 安装本地并保存到package.json中 npm install webpack@1.2.x 指定版本 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm ls </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 查看已安装的模块 -g 查看全局已安装的模块 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm uninstall express </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 卸载模块 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm update express </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 更新模块 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm search express </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 搜索模块 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm init </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 创建模块 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm publish </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 发布模块 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm cache clear </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 可以清空NPM本地缓存 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> npm unpublish &lt;package&gt;@&lt;version&gt; </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 撤销发布自己发布过的某个版本代码 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 1.10.3.  远程镜像 ###

大家都知道国内直接使npm的官方镜像是非常慢的，

l  淘宝npm镜像

搜索地址：[http://npm.taobao.org/][http_npm.taobao.org]

registry地址：[http://registry.npm.taobao.org/][http_registry.npm.taobao.org]

l  cnpmjs镜像

搜索地址：[http://cnpmjs.org/][http_cnpmjs.org]

registry地址：[http://r.cnpmjs.org/][http_r.cnpmjs.org]

配置npm的registry地址：

l  临时使用

npm --registry https://registry.npm.taobao.org installexpress

l  持久使用

npm config set registryhttps://registry.npm.taobao.org

npm config get registry // 配置后可通过下面方式来验证是否成功

npm info express // 或

当然你可以使用淘宝定制的**cnpm** (gzip 压缩支持) 命令行工具代替默认的 npm。

npm install -gcnpm --registry=https://registry.npm.taobao.org

cnpm install\[name\]

## 1.11.  Cluster模块 ##

Node.js默认单进程运行，对于32位系统最高可以使用512MB内存，对于64位最高可以使用1GB内存。对于多核CPU的计算机来说，这样做效率很低，因为只有一个核在运行，其他核都在闲置。[cluster模块][cluster]就是为了解决这个问题而提出的。

cluster模块允许设立一个主进程和若干个worker进程，由主进程监控和协调worker进程的运行。worker之间采用进程间通信交换消息，cluster模块内置一个负载均衡器，采用Round-robin算法协调各个worker进程之间的负载。运行时，所有新建立的链接都由主进程完成，然后主进程再把TCP连接分配给指定的worker进程。

## 1.12.  PM2模块 ##

PM2模块是cluster模块的一个包装层。它的作用是尽量将cluster模块抽象掉，让用户像使用单进程一样，部署多进程Node应用。

好了，掌握了这一篇我们可以了解下一篇《[常用node组件][node]》![77942150][]

[Center]: /images/20220608/d7d5d5e48da74c078a49f0b9a5492bea.png
[https_nodejs.org_zh-cn_download_releases]: https://nodejs.org/zh-cn/download/releases/
[Center 1]: /images/20220608/83202c6aa6884589845bdcff08dc2c01.png
[Center 2]: /images/20220608/252938b949e241948731347a08360155.png
[Center 3]: /images/20220608/c993be87922447a8b6ff518398521c0f.png
[http_npm.taobao.org]: http://npm.taobao.org/
[http_registry.npm.taobao.org]: http://registry.npm.taobao.org/
[http_cnpmjs.org]: http://cnpmjs.org/
[http_r.cnpmjs.org]: http://r.cnpmjs.org/
[cluster]: http://javascript.ruanyifeng.com/nodejs/cluster.html
[node]: https://mp.csdn.net/postedit/77942150
[77942150]: /images/20220608/c511dadc95b9401f9b1fa391c46a37f1.png