Node.js 开发必备基础知识Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时环境

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前言

Node.js 是什么？

Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时环境，就是你的 JavaScript 代码可以在 Node.js 里面跑。

为什么需要 Node.js？

性能好、部署容易，能够轻松处理高并发问题。
它让我们可以用 js 写后端程序，顶层路由设计等。
Node.js 是前端工程化的重要支柱之一。（目前前端开发环境离不开 nodejs，是我们使用很多工具和提高开发效率的基础）

Node.js 特性

单线程非阻塞 I/O 事件驱动

java/php/.net 服务器语言中，为每个客户端创建一个新的线程，要让 Web 应用程序支持更多的用户，就需要增加服务器的数量，这样硬件成本就变高了。

nodejs 只使用一个线程，用户连接就触发一个内部事件，通过非阻塞 I/O、事件驱动机制，让程序宏观上是并行的。

减少了内存开销，省去了操作系统创建/销毁线程的时间开销。

当 Node.js 执行 I/O 操作时（例如从网络读取、访问数据库或文件系统），Node.js 会在响应返回时恢复操作，而不是阻塞线程并浪费 CPU 循环等待。

这使 Node.js 可以在一台服务器上处理数千个并发连接，而无需引入管理线程并发的负担（这可能是重大 bug 的来源）。

最后不管是新用户的请求还是老用户的 I/O 完成，都将以事件的方式加入事件循环，等待调度（注意不是排队，会优先执行老用户的回调函数）。
大量的库

npm 的简单结构有助于 Node.js 生态系统的激增，现在 npm 仓库托管了超过 1,000,000 个可以自由使用的开源库包。

基本满足了我们的所有需求

Node.js 能做什么

说 Node.js 能做什么,不如说说我用 Node.js 做了什么吧。

爬虫爬图片爬小说...
自动化脚本,优化重复性劳作
在线聊天室
QQ 机器人
...

当然 Node.js 还能做

后端
深度学习
...

Node.js 基础

首先先检查一下自己的 node 装好了没有

$ node -v
$ npm -v

`CommonJS` 规范（模块化）

引入模块

const fs = require("fs")

导出模块

两种方式

module.exports.add = (x, y) => x + y
module.exports = (x, y) => x + y

第一种导出方式相当于在module.exports上加了一个add属性，而第二种则是将整个模块变赋值为一个函数

第一种导出的使用方式

const add = require("./add")

console.log(add.add(1, 2)) // 3

而第二种

const add = require("./add")

console.log(add(1, 2)) // 3

应该很好理解吧

同时我们又有了一个问题，如果我的文件模块和核心模块(node 提供的模块)同名，node 会使用哪一个？

我们来测试一下

// fs.js
module.exports = () => console.log("fs")

const fs = require("fs")

console.log(fs)
/**
  {
  appendFile: [Function: appendFile],
  appendFileSync: [Function: appendFileSync],
  ...
 }
 */

使用了核心模块

const fs = require("./fs")

console.log(fs) // [Function (anonymous)]

使用了我们自己的文件模块

那么 node 寻找模块的机制到底是怎样的呢？

在 node 中引入模块，需要经历如下 3 个步骤

路径分析
文件定位
编译执行

核心模块部分在 node 源代码的编译过程中，编译成了二进制执行文件。在 node 进程启动的时候，部分核心模块就直接被加载进了内存中，所以这部分核心模块引入时，文件定位和编译执行这两个步骤直接被省略，并且在路径分析中优先判断，所以加载速度是最快的。

文件模块则是在运行时动态加载，需要完整走完 3 个步骤，加载较慢。

详情请看深入浅出 Node.js

基本模块

node 内置了一些基本的模块供我们使用，默认使用CommonJS规范

`fs`

fs模块就是文件系统模块，负责读写文件。nodeJs内置的fs模块提供了异步和同步的方法

同步方法就是在异步 API 后面加一个 Sync 后缀

// 异步读文件
fs.readFile("./data.json", (error, data) => {
  if (error) {
    console.log(error)
  } else {
    console.log(data.toString())
  }
})

const data = [
  {
    name: "wjx",
    age: "20",
  },
  {
    name: "wjx",
    age: "20",
  },
]

// 异步写文件
fs.writeFile("./data2.json", JSON.stringify(data), error => {
  if (error) console.log(error)
})

//同步读文件
file = fs.readFileSync(filePath)

//同步写入文件
fs.writeFileSync(filename, data)

其他的一些方法

fs.stat(path[,options],callback)

返回一个文件或目录的信息

fs.stat("./index.js", (err, stats) => {
  console.log(stats)
})

stats包含的参数很多，介绍几个常用的

export interface StatsBase<T> {
  isFile(): boolean // 判断是否是一个文件
  isDirectory(): boolean // 判断是否一个目录

  size: T // 大小（字节数）
  atime: Date // 访问时间
  mtime: Date // 上次文件内容修改时间
  ctime: Date // 上次文件状态改变时间
  birthtime: Date // 创建时间
}

一般我们会使用 fs.stat 来取文件的大小，做一些判断逻辑，比如发布的时候可以检测文件大小是否符合规范。

fs.readdir(path[, options], callback)

fs.readdir(path) 获取 path 目录下的文件和目录，返回值为一个包含 file 和 directory 的数组。

假设当前目录为：

.
├── a
│   ├── a.js
│   └── b
│       └── b.js
├── index.js
└── package.json

执行以下代码：

const fs = require("fs")

fs.readdir(process.cwd(), function (error, files) {
  if (!error) {
    console.log(files)
  }
})

返回值为：

["a", "index.js", "package.json"]

可以看到这里只返回了根目录下的文件和目录，并没有去深度遍历。所以如果需要获取所有文件名，就需要自己实现递归。

//删除文件
fs.unlink(path , callback)
//截断文件
fs.truncate(path , len ,  callback) 返回true和flase
//创建目录
 fs.mkdir(path , [mode] , callback)
//删除目录
fs.rmkdir(path , callback)
...

`path`

path.join(...paths)

用于连接路径。该方法的主要用途在于，会正确使用当前系统的路径分隔符，Unix 系统是"/"，Windows 系统是" \"。

console.log(path.join("/path", "/user")) //\path\user

path.resolve(...paths)

用于构建绝对路径，保证无论在什么目录下执行 node 程序都可以正确找到文件地址

const path = require("path")

console.log(path.resolve(__dirname, "./data.json")) // D:\frontend\demo\class\node\data.json

`http`

http.createServer([requestListener])

创建 HTTP 服务器

server.listen()

监听端口

const http = require("http")

//创建http服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  res.end("hello world")
})

//监听8000端口,等待连接
server.listen(8000, () => {
  console.log("server is running at http://localhost:8000")
})

简易文件服务器

const http = require("http")
const fs = require("fs")
const path = require("path")

const fileShow = pathname => {
  //查看输入路由对应的是文件还是路由
  return new Promise(resolve => {
    fs.stat(pathname, (err, stats) => {
      if (err || !stats.isFile()) {
        resolve(false)
      }
      fs.readFile(pathname, "utf-8", (err, data) => {
        if (err) resolve(false)
        resolve(data)
      })
    })
  })
}

const server = http.createServer((req, res) => {
  const { url, method } = req
  if (method === "GET") {
    fileShow(path.resolve(__dirname, "." + url)).then(data => {
      if (!data) {
        res.writeHead(404)
        res.end("404 not found")
      } else {
        res.writeHead(200, {
          "Content-Type": "text/plain; charset=utf-8",
        })
        res.end(data)
      }
    })
  }
})
server.listen(8000, () => {
  console.log("server is running at http://localhost:8000")
})

简易后端

服务端

const http = require("http")
const querystring = require("querystring")

const server = http.createServer((req, res) => {
  const { url, method } = req
  console.log(method, url)
  const path = url.split("?")[0]
  const query = querystring.parse(url.split("?")[1])

  const responseData = {
    url,
    method,
    path,
    query,
  }

  res.writeHead(200, {
    "Content-Type": "application/json",
  })

  if (method === "GET") {
    res.end(JSON.stringify(responseData))
  }
  if (method === "POST") {
    let postData = ""
    req
      .on("data", chunk => {
        postData += chunk
      })
      .on("end", () => {
        responseData.postData = postData
        res.end(postData)
      })
  }
})

//监听8000端口,等待连接
server.listen(8000, () => {
  console.log("server is running at http://localhost:8000")
})

客户端

const http = require("http")
http.get("http://localhost:8000/data", res => {
  let data = ""
  res.setEncoding("utf-8")
  res.on("data", chunk => {
    data += chunk
  })
  res.on("end", () => {
    res.statusCode = 200
    console.log(JSON.parse(data))
  })
})

const data = JSON.stringify([
  {
    name: "wjx",
    age: "20",
  },
  {
    name: "wjx",
    age: "20",
  },
  {
    name: "wjx",
    age: "20",
  },
  {
    name: "wjx",
    age: "20",
  },
  {
    name: "wjx",
    age: "20",
  },
])

const options = {
  hostname: "localhost",
  port: 8000,
  path: "/data",
  method: "POST",
  headers: {
    "Content-Type": "application/json",
    "Content-Length": data.length,
  },
}
const req = http.request(options, res => {
  res.on("data", d => {
    process.stdout.write(d)
  })
})

req.on("error", error => {
  console.error(error)
})

req.write(data)
req.end()

NPM

npm 是 JavaScript 世界的包管理工具，并且是 Node.js 平台的默认包管理工具

简单来说，npm 上面有很多的开源库可供我们使用,我们也可以将自己的库发布到 npm 供他人使用

cnpm

npm 默认的源的下载速度对于我们来说可能不太友好，可以使用cnpm或者更换 npm 的源为淘宝源来提升下载速度

淘宝 NPM 镜像

package.json

在安装依赖之后，会自动生成一个package.json文件，它是用于定义包的属性，模块的描述文件

我们也可以用下面的命令来初始化一个package.json

$ npm init -y

下面用一个例子介绍一下package.json一些字段的含义

{
  "name": "book-spider",
  "version": "1.0.0",
  "main": "index.js",
  "license": "MIT",
  "scripts": {
    "spider": "npx ts-node src/index.ts",
    "test": "npx ts-node src/test.ts"
  },
  "devDependencies": {
    "@types/node": "^15.3.1",
    "@types/optimist": "^0.0.29",
    "@types/signale": "^1.4.1",
    "ts-node": "^9.1.1",
    "typescript": "^4.2.4"
  },
  "dependencies": {
    "@types/axios": "^0.14.0",
    "@types/cheerio": "^0.22.28",
    "axios": "^0.21.1",
    "cheerio": "^1.0.0-rc.9",
    "optimist": "^0.6.1",
    "signale": "^1.4.0"
  }
}

version 版本号 ^表示固定版本号
devDependencies 项目开发所需要的依赖如一些打包工具、类型定义文件等
dependencies 项目运行所需要的依赖
scripts npm 脚本 npm run + [script] 执行

package-lock.json 只是为了确保依赖包的正常使用，比如锁定依赖树，包的版本等等

npm install

npm install/i <pkg>安装 node 包/模块

npm i # 安装所有依赖
npm i --save / -S <pkg> # 安装依赖到 dependencies，和默认情况一致
npm i --save-dev / -D <pkg> # 安装依赖到 devDependencies
npm i -g <pkg> #安装依赖到全局

install 命令总是安装模块的最新版本（指正式发布的最新版本），如果要安装模块的指定版本，可以在模块名后面加上@和版本号。

node_modules

node_modules文件夹下面就是我们安装的依赖，提交到 git 的时候请用.gitignore文件忽略

参考文章

「万字整理」这里有一份 Node.js 入门指南和实践,请注意查收 ❤️

Node.js 中文网

Node.js 开发必备基础知识

前言