Node.js 详细教程总结（上）

素颜马尾好姑娘i 2022-11-03 11:42 123阅读 0赞

> 前言：Node.js 是运行在服务器端的 JavaScript，基于 Chrome JavaScript 运行是建立的一个平台，Node.js是一个事件驱动 I/O 服务端 JavaScript 环境，基于 Google 的 V8 引擎，V8引擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好；作为一个后端程序猿，如果想要部署一些高性能的服务， Node.js 还是要了解了解的

### 文章目录 ###

*   *  安装
     *  Node.js 的应用
     *  NPM 使用介绍
     *  Node.js REPL 交互式解释器
     *  回调函数
     *  Node.js 事件循环
     *  Node.js EventEmitter
     *  Node.js Buffer
     *  Node.js Stream 流
     *  Node.js 模块系统
     *  Node.js 函数
     *  Node.js 路由

## 安装 ##

在官网上找到安装压缩包或者.msi 文件，一路 next 就行了，这两者区别就是压缩包解压之后需要配置环境变量，.msi 不需要，直接在注册表那里以及自动配置好环境变量，一条龙服务的

## Node.js 的应用 ##

步骤

1.  引入 required 模块
2.  创建服务器

var http = require('http'); //载入http模块
    // 使用 createServer 方法创建服务器，使用 listen 绑定
    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/');

把这个文件保存在 node文件下中的更目录下

然后 node server.js 运行

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70]

在浏览器就可以访问到了 hello world

![在这里插入图片描述][20210228134202846.png]

分析 Node.js 的 HTTP 服务器：

第一行请求（require）Node.js 自带的 http 模块，并且把它赋值给 http 变量，接下来我们调用 http 模块提供的函数： createServer

这个函数会返回 一个对象，这个对象有一个叫做 listen 的方法，这个方法有一个数值参数， 指定这个 HTTP 服务器监听的端口号

## NPM 使用介绍 ##

随同 node.js 一起安装的包管理工具，能解决 NodeJS 代码部署上的问题

常见使用场景

1.  允许用户从 NPM 服务器下载别人编写的第三方包到本地使用
2.  允许用户从 NPM 服务器下载并安装别人编写的命令行程序到本地使用
3.  允许用户将自己编写的包或者命令行上传到 NPM 服务器供别人使用

使用 npm 命令安装 express

…

## Node.js REPL 交互式解释器 ##

Node 自带交互式解释器，可以执行，**读取用户输入，执行数据结构，打印输出结果，循环以上操作**

启动 node 终端，在 cmd 命令键入 `node`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
也可以支持循环  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 回调函数 ##

阻塞和非阻塞案例

阻塞：创建一个 input.txt 内容如下

Node.js 回调函数教程

创建一个 main.js 文件,代码如下

var fs = require("fs");
    var data = fs.readFileSync('input.txt'); //代码会在这里阻塞
    
    console.log(data.toString());
    console.log("程序执行结束!");

执行结果如下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
非阻塞案例

main2.js 文件代码

var fs = require("fs");
    
    fs.readFile('input.txt', function (err, data) { 
        //如果读取错误，则抛出异常
        if (err) { 
            return console.error(err);
        }
        //如果正确读取，则输出内容
        console.log(data.toString());
    });
    
    console.log("程序执行结束!");

输出如下

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
可以看到，代码并没有在读取的时候阻塞，而是直接往下执行了，如果读取成功打印，读取失败则抛出异常

总结：阻塞是按顺序执行的，而非阻塞是不需要按顺序的，所以如果需要处理回调函数的参数，我们就需要写在回调函数内

## Node.js 事件循环 ##

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

Node.js 中的每一个 api 几乎都是支持回调函数，所以基本上所有的事件机制都是用观察者模型实现

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，每个异步事件都生产一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数

//引入 event 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
        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('数据连接成功!');
    })
    //触发 connection 事件
    eventEmitter.emit('connection');
    console.log('程序执行完毕!');

执行如下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_1_color_FFFFFF_t_70]

## Node.js EventEmitter ##

Node.js 所有的异步 IO 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

EventEmitter 对象如果在实例化时发生错误，会触发 error 事件，当添加新的监听器时，newListener 事件会被触发，当监听器被移除时，removeListener 会被触发

案例：1s 后会触发事件

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

案例 2：EventEmitter 的每个事件由一个事件名和若干个参数组成，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。

当事件触发时，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

var events = require('events');
    var emitter = new events.EventEmitter();
    emitter.on('some_Event',function (arg1,arg2) { 
        console.log('listen1',arg1,arg2);
    });
    emitter.on('some_Event',function (arg1,arg2) { 
        console.log('listen2',arg1,arg2) ;
    });
    
    emitter.emit('some_Event','arg1参数','arg2参数');

案例 3：

var events = require('events');
    var eventEmitter = new events.EventEmitter();
    
    //监听器1
    var listener1 = function listener1() { 
        console.log('监听器 listen1 执行!');
    }
    
    //监听器2
    var listener2 = function listener2() { 
        console.log('监听器 listen2 执行!');
    }
    //绑定 connection 事件,处理函数为 listener1,listener2
    eventEmitter.addListener('connection',listener1);
    eventEmitter.on('connection',listener2);
    
    var eventListeners = eventEmitter.listenerCount('connection');
    console.log(eventListeners + '个监听器监听连接事件!');
    
    // 触发 connection 事件
    eventEmitter.emit('connection');
    
    //移除监绑定的 listener1 函数
    eventEmitter.removeListener('connection',listener1);
    console.log('listener1 不被监听!');
    
    //触发连接事件
    eventEmitter.emit('connection');
    
    eventListeners = eventEmitter.listenerCount('connection');
    console.log(eventListeners + '个监听器监听连接事件!');
    console.log("程序执行完毕!");

$ node main.js
    2 个监听器监听连接事件!
    监听器 listener1 执行!
    监听器 listener2 执行!
    listener1 不再受监听!
    监听器 listener2 执行!
    1 个监听器监听连接事件!
    程序执行完毕!

> Error 事件

EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error，它包含了错误的语义，我们在遇到 异常的时候通常会触发 error 事件。

当 error 被触发时，EventEmitter 规定如果没有响 应的监听器，Node.js 会把它当作异常，退出程序并输出错误信息。

我们一般要为会触发 error 事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃

## 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，但是在处理 TCP 流或者二进制流，必须使用到二进制数据，因此在 Node.js 中定义一个 Buffer 类，该类用来创建一个专门存放二进制数据的缓冲区

在 Node.js 中buffer 类是随内核一起发布的核心库，Buffer 库为 Node.js 带来了一种存储原始数据的方法，可以让 Node.js 处理二进制数据，每当需要在 node.js 中处理 IO 操作移动数据时，就有可能使用 buffer ，原始数据存储在 Buffer 类的实例中。一个 Buffer 类似于一个整数数组，但它对应于 V8 堆内存之外的一块原始内存

> Buffer 与字符编码

Buffer 实例一般用于表示编码字符的序列，比如 UTF-8 、 UCS2 、 Base64 、或十六进制编码的数据。 通过使用显式的字符编码，就可以在 Buffer 实例与普通的 JavaScript 字符串之间进行相互转换

const buf = Buffer.from('runnob','ascii');
    console.log(buf.toString('hex'));
    console.log(buf.toString('base64'));
    //72756e6e6f62 cnVubm9i

> 创建 buffer 类

//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，但是未被初始化的 Buffer
    //这个方法比调用 alloc 快，但是返回的 Buffer 实例可能包含
    //旧数据，需要使用 fill 或者 writer 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('test');
    //创建一个包含 Latin-1 字节[0x74,0xe9,0x73,0x74]的buffer
    const buf6 = Buffer.from('test','latin1');

> 写入缓冲区

buf = Buffer.alloc(256);
    len = buf.write('Node.js jiaocheng');
    console.log("写入字节数:"+len); //17

> 从缓冲区中读取数据

实例

buf = Buffer.alloc(26)
    for(var i = 0;i<26;++i){ 
        buf[i] = i +  97;
    }
    console.log(buf.toString('ascii'));
    console.log(buf.toString('ascii',0,5));
    console.log(buf.toString('utf8',0,5));
    console.log(buf.toString(undefined,0,5));

输出结果为

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
    abcde
    abcde
    abcde

> 将 Buffer 对象转换为 Json 对象

const buf = Buffer.from([0x1,0x2,0x3,0x4,0x5]);
    const json = JSON.stringify(buf)
    
    console.log(json)
    //输出 {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]} 
    
    const copy = JSON.parse(json,(key,value)=>{ 
        return value && value.type == 'Buffer'? 
            Buffer.from(value.data):value;
    });
    
    console.log(copy);
    //输出 <Buffer 01 02 03 04 05>

> 缓冲区合并

实例

var buffer1 = Buffer.from('Node.js 教程');
    var buffer2 = Buffer.from('I like study');
    
    // 返回一个多个成员合并的新 buffer 对象
    var buffer3 = Buffer.concat([buffer1,buffer2]);
    console.log('buffer3内容:'+buffer3.toString());
    //输出 Node.js 教程I like study

> 缓冲区的比较

> 拷贝缓冲区

var buf1 = Buffer.from('abcdefghijkl');
    var buf2 = Buffer.from('Runnob');
    
    //将 buf2 插入到 buf1 指定的位置上
    buf2.copy(buf1,2);
    console.log(buf1.toString()); // abRunnobijkl

> 裁剪缓冲区

//裁剪缓冲区
    var buffer1 = Buffer.from('Runnob');
    var buffer2 = buffer1.slice(0,2);
    console.log(buffer2.toString());

## Node.js Stream 流 ##

Stream 是一个抽象的接,Node 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

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- 当有事件可读时触发  
end- 没有更多的数据可读时触发  
error- 在接收和写入的过程中发生错误时触发  
finish- 所有的数据已被写入到底层系统时触发

> 从流中读取数据

> 写入流

var fs = require('fs');
    var data = "Node.js Stream 流教程";
    
    //创建一个可写入的流
    var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');
    //使用 utf-8编码写入数据
    writerStream.write(data,'utf8');
    
    //标记文件末尾
    writerStream.end();
    
    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!');

> **管道流**：管道提供了一个输出流到到输入流的机制，通常我们用于从一个流中获取数据传递到另外一个流中

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_1_color_FFFFFF_t_70 1]

实例：读取一个文件的内容，写入到另外一个文件中

var fs = require('fs');
    //创建一个可读流
    var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');
    //创建一个可写流
    var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');
    
    //管道读写操作
    //读取 input.txt 文件内容,并将内容写入到 output.txt
    readerStream.pipe(writerStream);
    console.log('程序执行完毕!');

> **链式流** :链式是通过连接输出流到另外一个流并创建多个流操作链的机制。链式流一般用于管道操作

创建 compress.js 文件

var fs = require("fs");
    var zlib = require('zlib');
    
    // 压缩 input.txt 文件为 input.txt.gz
    fs.createReadStream('input.txt')
      .pipe(zlib.createGzip())
      .pipe(fs.createWriteStream('input.txt.gz'));
      
    console.log("文件压缩完成");

创建 decompress.js 文件

var fs = require('fs');
    var zlib = require('zlib');
    //解压
    fs.createReadStream('input.txt.gz')
        .pipe(zlib.createGunzip())
        .pipe(fs.createWriteStream('input2.txt'));
    console.log('文件解压完成!');

## Node.js 模块系统 ##

为了让Node.js 的文件可以互相调用，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，所以一个 Node.js 文件就是一个模块，这个文件可能是 JavaScript 代码，JSON 后者 可编译的 C/C++ 编译

> 引入模块

在 Node.js 中，引入一个模块非常简单，例如创建一个 main.js 文件引入 hello 模块

var hello = require('./hello');
    hello.world();

创建 hello 模块

exports.world = function () { 
        console.log('Hello World');
    }

把对象封装到模块中

hello.js 文件

main.js 主文件

var hello = require('./hello');
    hello = new Hello();
    hello.setName('MaZe');
    hello.sayHello();

> require 加载模块的过程

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
优先级：文件模块-》原生模块-》查找文件模块，根据扩展名载入

## Node.js 函数 ##

函数名可以作为另一个函数的参数进行传递

function say(hello){ 
        console.log(hello);
    }
    function excute(someFunction,value) { 
        someFunction(value);
    }
    excute(say,"Hello MaZe");

匿名函数

function excute(someFunction,value) { 
        someFunction(value);
    }
    excute(function (word) { 
        console.log(word)
    },"hello");

函数传递是如何让 http 服务器工作的

## Node.js 路由 ##

我们要为路由提供请求的 url 和其它需要的 get 以及 post 参数，随后路由器根据这些数据来执行相应的代码

因此我们需要查看 http 请求，从中提取出 url 以及 get/post 参数，这一功能我们暂定作为服务器的功能

首先我们定义 onRequest ，用来找出浏览器的 url 路径

server.js 文件

编写路由 root.js 文件

function route(pathname) { 
        console.log("About to route a request for"+pathname);
    }
    exports.route = route;

这个时候把路由函数注册到服务器上

var server = require("./server");
    var router = require("./root");
    
    server.start(router.route);

随后请求一个URL，你将会看到应用输出相应的信息，这表明我们的HTTP服务器已经在使用路由模块了，并会将请求的路径传递给路由

![在这里插入图片描述][20210308142621149.png]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221024/bd31bb6b87e7443793d84a1f0184dce9.png
[20210228134202846.png]: /images/20221024/6b65a0ba01dd48f5b2260182b0a5cfce.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221024/b70d06bd51b44d28835dec0fe2fa1049.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_1_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221024/b723ef0f0b3644198f3e9c3ec3d144fe.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzYzMzQ0_size_1_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221024/2600429031f14dc0a14f826c7b7d9c9f.png
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[20210308142621149.png]: /images/20221024/2870b04ff0744e6cad111807ec7a2c2e.png
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