这里有一份Node.js入门指南和实践

一时失言乱红尘 2023-01-17 04:59 213阅读 0赞

## **前言** ##

### **什么是 Node.js 呢 ?** ###

JS 是脚本语言,脚本语言都需要一个解析器才能运行。对于写在 HTML 页面里的 JS,浏览器充当了解析器的角色。而对于需要独立运行的 JS,NodeJS 就是一个解析器。

解析器需要运行引擎才能对 JavaScript 进行解析,Node.js 采用了 V8 引擎,Google 开源的 JavaScript 引擎。

所以,Node.js 就是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。

Node.js 事件驱动机制 + 异步 IO + 高性能 V8 引擎 ,也让它成为编写高性能 Web 服务一个非常好的选择。

### **Node.js 能做什么呢 ?** ###

马上 2020 年了,距离 2009 年 Node.js 开源以来,已经 10 个年头了。

这么长时间的迭代,Node.js 生态圈已经非常成熟,有了很多优秀的实践和轮子,比如 express,koa 等 web 开发框架。

Node.js 无疑也带动了前端生态的发展,比如前端工程化领域。

说 Node.js 能做什么,不如说说我用 Node.js 做了什么吧。

工作中:

*  基于 express 做了一个活动页生成工具
 *  基于 koa + sequelize 做了一个监控系统平台
 *  用 Node.js 撸了一些自动化脚本,优化重复性劳作

工作之余:

\[null-cli 来啦 , 一行命令提高你的效率 \](✨ null-cli 来啦 一行命令提高你的效率 )

\[5 个有趣的 Node.js 库,带你走进 彩色 Node.js 世界\]( 5 个有趣的 Node.js 库,带你走进 彩色 Node.js 世界 )

\[nodejs + docker + github pages 定制自己的 「今日头条」\](「nodejs + docker + github pages 」 定制自己的 「今日头条」)

### **说了这么多废话,我要干嘛呢～** ###

如果你最近刚好想要了解,学习 Node.js,那希望这篇文章能帮到你～

本文通过了解 Node.js 13 个 基础核心模块 和 一个基于 原生 Node.js 的 TodoList 实践 ,带你上手 Node.js ！

## **13 个基础核心模块** ##

[1. 事件触发器 events 模块][1. _ events]

[2. 本地路径 path 模块][2. _ path]

[3. 文件操作系统 fs 模块][3. _ fs]

[4. 全局对象 process 进程][4. _ process]

[5. http 模块][5. http]

[6. 统一资源定位符 url 模块][6. _ url]

[7. 压缩 zlib 模块][7. _ zlib]

[8. 流 stream 模块][8. _ stream]

[9. 逐行读取 readline 模块][9. _ readline]

[10. 查询字符串 querystring 模块][10. _ querystring]

[11. module 模块][11. module]

[12. 缓冲器 Buffer 模块][12. _ Buffer]

[13. 域名服务器 dns 模块][13. _ dns]

Node.js 内置模块远不止 13 个,入门阶段我们了解一些常用的基础核心模块,就可以上手 实践啦～

如果不想看通篇长文,我在[github 博客][github] 将 13 个模块拆分成了 13 个小节,方便阅读,每个模块的 demo 代码也能在博客中找到～

## **TodoList 实现了什么?** ##

为了对 Node.js 核心模块进一步加深理解,这个 demo 采用原生 api 实现,脱离 express,koa 等一些 web 框架和库 。

*  RESTful API 实践
 *  静态资源映射及 gzip 压缩
 *  后端路由 Router 简易实现
 *  Node.js 核心模块方法实践

实现了一个简单的任务管理,前端采用的是 vue + element-ui ,

TodoList
    └───app             // 前端代码
    │   │   ...
    └───controllers     // 控制器
    │   │   list.js     // api 逻辑实现
    └───router
    │   │   index.js    // 注册路由
    │   │   router.js   // 路由实现
    └───utils           // 工具类
        │   index.js
    |   data.json       // 数据存放
    │   index.js        // 工程入口

实现没有借助任何库,不用安装任何依赖

node index.js

就可以启动服务,自己想要开发或者调试的话,这里推荐使用[nodemon][],它实现了热更新,可以自动重启.

npm install -g nodemon
    
    nodemon
    #or
    nodemon index.js

[TodoList 代码地址][github]

实现效果如下:

![3fb187958a3ec8777aa2e7c3619a6b73.png][]

## **1. 事件触发器 events 模块** ##

> Node.js 使用了一个 **事件驱动**、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效。

大多数 Node.js 核心 API 都采用惯用的事件驱动架构，其中某些类型的对象（触发器）会周期性地触发命名事件来调用函数对象（监听器）,那么 Node.js 是如何实现事件驱动的呢?

events 模块是 Node.js 实现事件驱动的核心,在 node 中大部分的模块的实现都继承了 Events 类。比如 fs 的 readstream,net 的 server 模块。

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,EventEmitter 本质上是一个**观察者模式**的实现。

所有能触发事件的对象都是 EventEmitter 类的实例。 这些对象有一个 eventEmitter.on() 函数，用于将一个或多个函数绑定到命名事件上。 事件的命名通常是驼峰式的字符串，但也可以使用任何有效的 JavaScript 属性键。

EventEmitter 对象使用 eventEmitter.emit()触发事件,当 EventEmitter 对象触发一个事件时，所有绑定在该事件上的函数都会被同步地调用。 被调用的监听器返回的任何值都将会被忽略并丢弃。

下面我们通过几个简单的例子来学习 events 模块

### **1. 基础例子** ###

const EventEmitter = require('events')
    /**
     * Expose `Application` class.
     * Inherits from `EventEmitter.prototype`.
     */
    class Application extends EventEmitter {}
    const app = new Application()
    //  监听hello事件
    app.on('hello', data => {
      console.log(data) // hello nodeJs
    })
    //  触发hello事件
    app.emit('hello', 'hello nodeJs')

### **2. 多个事件监听器及 this 指向** ###

绑定多个事件监听器时,事件监听器按照注册的顺序执行。

当监听器函数被调用时， this 关键词会被指向监听器所绑定的 EventEmitter 实例。也可以使用 ES6 的箭头函数作为监听器,但 this 关键词不会指向 EventEmitter 实例。

const EventEmitter = require('events')
    
    class Person extends EventEmitter {
      constructor() {
        super()
      }
    }
    const mrNull = new Person()
    //  监听play事件
    mrNull.on('play', function(data) {
      console.log(this)
      // Person {
      //   _events:
      //   [Object: null prototype] { play: [[Function], [Function]] },
      //   _eventsCount: 1,
      //     _maxListeners: undefined
      // }
      console.log(`play`)
    })
    //  监听play事件
    mrNull.on('play', data => {
      console.log(this) // {}
      console.log(`play again`)
    })
    //  触发play事件
    mrNull.emit('play', 'hello nodeJs')

### **3. 同步 VS 异步** ###

EventEmitter 以注册的顺序同步地调用所有监听器。

const EventEmitter = require('events')
    
    class Person extends EventEmitter {
      constructor() {
        super()
      }
    }
    const mrNull = new Person()
    mrNull.on('play', function(data) {
      console.log(data)
    })
    
    mrNull.emit('play', 'hello nodeJs')
    
    console.log(`hello MrNull`)
    
    // hello nodeJs
    // hello MrNull

监听器函数可以使用 setImmediate() 和 process.nextTick() 方法切换到异步的操作模式

const developer = new Person()
    developer.on('dev', function(data) {
      setImmediate(() => {
        console.log(data)
      })
    })
    developer.on('dev', function(data) {
      process.nextTick(() => {
        console.log(data)
      })
    })
    developer.emit('dev', 'hello nodeJs')
    
    console.log(`hello developer`)
    
    // hello developer
    // hello nodeJs
    // hello nodeJs

### **4. 只调用一次的事件监听器** ###

使用 eventEmitter.once() 可以注册最多可调用一次的监听器。 当事件被触发时，监听器会被注销，然后再调用。

const EventEmitter = require('events')
    
    class Person extends EventEmitter {
      constructor() {
        super()
      }
    }
    const mrNull = new Person()
    mrNull.once('play', () => {
      console.log('play !')
    })
    
    mrNull.emit('play')
    mrNull.emit('play')
    
    // play ! 只输出一次

### **5. 事件触发顺序** ###

在注册事件前,触发该事件,不会被触发 !!

const EventEmitter = require('events')
    
    class Person extends EventEmitter {
      constructor() {
        super()
      }
    }
    const mrNull = new Person()
    
    mrNull.emit('play')
    
    mrNull.on('play', () => {
      console.log('play !')
    })
    
    // 无任何输出

### **6. 移除事件监听器** ###

const EventEmitter = require('events')
    
    class Person extends EventEmitter {
      constructor() {
        super()
      }
    }
    const mrNull = new Person()
    
    function play() {
      console.log('play !')
    }
    mrNull.on('play', play)
    
    mrNull.emit('play')
    
    // mrNull.off("play", play); v10.0.0版本新增,emitter.removeListener() 的别名。
    //  or
    mrNull.removeListener('play', play)
    
    mrNull.emit('play')
    
    // play !  移除后不再触发

## **2. 本地路径 path 模块** ##

Node.js 提供了 path 模块,用于处理文件路径和目录路径 . 不同操作系统 表现有所差异 !

### **1. 获取路径的目录名** ###

const path = require('path')
    
    path.dirname('/path/example/index.js') // /path/example

### **2. 获取路径的扩展名** ###

const path = require('path')
    
    path.extname('/path/example/index.js') // .js

### **3. 是否是绝对路径** ###

const path = require('path')
    
    path.isAbsolute('/path/example/index.js') // true
    
    path.isAbsolute('.') // false

### **4. 拼接路径片段** ###

path.join('/path', 'example', './index.js') // /path/example/index.js

### **5. 将路径或路径片段的序列解析为绝对路径。** ###

path.resolve('/foo/bar', './baz')
    // 返回: '/foo/bar/baz'
    
    path.resolve('/foo/bar', '/tmp/file/')
    // 返回: '/tmp/file'
    
    path.resolve('wwwroot', 'static_files/png/', '../gif/image.gif')
    // 如果当前工作目录是 /home/myself/node，
    // 则返回 '/home/myself/node/wwwroot/static_files/gif/image.gif'

### **6. 规范化路径** ###

path.normalize('/path///example/index.js') //  /path/example/index.js

### **7. 解析路径** ###

path.parse('/path/example/index.js')
    
    /*
     { root: '/',
      dir: '/path/example',
      base: 'index.js',
      ext: '.js',
      name: 'index' }
    */

### **8. 序列化路径** ###

path.format({
      root: '/',
      dir: '/path/example',
      base: 'index.js',
      ext: '.js',
      name: 'index'
    }) // /path/example/index.js

### **9. 获取 from 到 to 的相对路径** ###

path.relative('/path/example/index.js', '/path') // ../..

## **3 .文件操作系统 fs 模块** ##

> 在一些场景下,我们需要对文件进行 增删改查等操作, Nodejs 提供了 fs 模块,让我们对文件进行操作.

下面我们来介绍几个经常用的 API

### **1. 读取文件** ###

const fs = require('fs')
    const fs = require('fs')
    
    // 异步读取
    fs.readFile('./index.txt', 'utf8', (err, data) => {
      console.log(data) //  Hello Nodejs
    })
    
    // 同步读取
    const data = fs.readFileSync('./index.txt', 'utf8')
    
    console.log(data) //  Hello Nodejs
    
    // 创建读取流
    const stream = fs.createReadStream('./index.txt', 'utf8')
    
    // 这里可以看到fs.createReadStream用到了我们前面介绍的events eventEmitter.on() 方法来监听事件
    stream.on('data', data => {
      console.log(data) // Hello Nodejs
    })

### **2. 写入/修改文件** ###

写入文件时,如果文件不存在,则会创建并写入,如果文件存在,会覆盖文件内容.

const fs = require('fs')
    // 异步写入
    fs.writeFile('./write.txt', 'Hello Nodejs', 'utf8', err => {
      if (err) throw err
    })
    // 同步写入
    fs.writeFileSync('./writeSync.txt', 'Hello Nodejs')
    // 文件流写入
    const ws = fs.createWriteStream('./writeStream.txt', 'utf8')
    ws.write('Hello Nodejs')
    ws.end()

### **3. 删除文件/文件夹** ###

*  删除文件

// 异步删除文件
    fs.unlink('./delete.txt', err => {
      if (err) throw err
    })
    
    // 同步删除文件
    fs.unlinkSync('./deleteSync.txt')

*  删除文件夹

// 异步删除文件夹
    fs.rmdir('./rmdir', err => {
      if (err) throw err
    })
    
    // 同步删除文件夹
    fs.rmdirSync('./rmdirSync')

### **4. 创建文件夹** ###

// 异步创建文件夹
    fs.mkdir('./mkdir', err => {
      if (err) throw err
    })
    
    // 同步创建文件夹
    fs.mkdirSync('./mkdirSync')

### **5. 重命名文件/文件夹** ###

const fs = require('fs')
    
    // 异步重命名文件
    fs.rename('./rename.txt', './rename-r.txt', err => {
      if (err) throw err
    })
    
    // 同步重命名文件夹
    fs.renameSync('./renameSync', './renameSync-r')

### **6. 复制文件/文件夹** ###

const fs = require('fs')
    
    // 异步复制文件
    fs.copyFile('./copy.txt', './copy-c.txt', (err, copyFiles) => {
      if (err) throw err
    })
    
    // 同步复制文件夹
    fs.copyFileSync('./null', 'null-c')

### **7. 文件夹状态- 文件/文件夹** ###

const fs = require('fs')
    
    // 异步获取文件状态
    fs.stat('./dir', (err, stats) => {
      if (err) throw err
      // 是否是文件类型
      console.log(stats.isFile()) // false
      // 是否是文件夹类型
      console.log(stats.isDirectory()) // true
    })
    
    // 同步获取文件状态
    const stats = fs.statSync('./stats.txt')
    
    // 是否是文件类型
    console.log(stats.isFile()) // true
    // 是否是文件夹类型
    console.log(stats.isDirectory()) // false

**在一些复杂的操作场景下,fs 模块要做很多判断与处理 ,这里我推荐大家使用 [fs-extra][],它在 fs 的基础上扩展了一些方法,让一些复杂操作更简便!**

## **4. 全局对象 process 进程** ##

> process 对象是一个 Global 全局对象，你可以在任何地方使用它，而无需 require。process 是 EventEmitter 的一个实例，所以 process 中也有相关事件的监听。使用 process 对象，可以方便处理进程相关操作。

### **process 常用属性** ###

### **进程命令行参数: process.argv** ###

process.argv 是一个当前执行进程折参数组，第一个参数是 node，第二个参数是当前执行的.js 文件名，之后是执行时设置的参数列表。

node index.js --tips="hello nodejs"
    
    /*
    [ '/usr/local/bin/node',
      'xxx/process/index.js',
      '--tips=hello nodejs' ]
    */

### **Node 的命令行参数数组：process.execArgv** ###

process.execArgv 属性会返回 Node 的命令行参数数组。

node --harmony index.js --version
    
    console.log(process.execArgv);  // [ '--harmony' ]
    
    console.log(process.argv);
    
    /*
    [ '/usr/local/bin/node',
      'xxx/process/index.js',
      '--version' ]
    */

### **Node 编译时的版本: process.version** ###

process.version 属性会返回 Node 编译时的版本号，版本号保存于 Node 的内置变量 NODE\_VERSION 中。

console.log(process.version) // v10.15.3

### **当前进程的 PID process.pid** ###

process.pid 属性会返回当前进程的 PID。

console.log('process PID: %d', process.pid)
    
    //process PID: 10086

### **process 常用方法** ###

### **当前工作目录 process.cwd()** ###

process.cwd()方法返回进程当前的工作目录

console.log(process.cwd()) // /Users/null/nodejs/process

### **终止当前进程：process.exit(\[code\])** ###

process.exit()方法终止当前进程，此方法可接收一个退出状态的可选参数 code，不传入时，会返回表示成功的状态码 0。

process.on('exit', function(code) {
      console.log('进程退出码是:%d', code) // 进程退出码是:886
    })
    
    process.exit(886)

### **nodejs 微任务: process.nextTick()** ###

process.nextTick()方法用于延迟回调函数的执行， nextTick 方法会将 callback 中的回调函数延迟到事件循环的下一次循环中，与 setTimeout(fn, 0)相比 nextTick 方法效率高很多，该方法能在任何 I/O 之前调用我们的回调函数。

console.log('start')
    process.nextTick(() => {
      console.log('nextTick cb')
    })
    console.log('end')
    
    // start
    // end
    // nextTick cb

### **process 标准流对象** ###

process 中有三个标准备流的操作，与 其他 streams 流操作不同的是，process 中流操作是同步写,阻塞的。

### **标准错误流: process.stderr** ###

process.stderr 是一个指向标准错误流的可写流 Writable Stream。console.error 就是通过 process.stderr 实现的。

### **标准输入流：process.stdin** ###

process.stdin 是一个指向标准输入流的可读流 Readable Stream。

process.stdin.setEncoding('utf8')
    
    process.stdin.on('readable', () => {
      let chunk
      // 使用循环确保我们读取所有的可用数据。
      while ((chunk = process.stdin.read()) !== null) {
        if (chunk === '\n') {
          process.stdin.emit('end')
          return
        }
        process.stdout.write(`收到数据: ${chunk}`)
      }
    })
    
    process.stdin.on('end', () => {
      process.stdout.write('结束监听')
    })

![0b2af09fff4f1f41efa02e4f31467886.png][]

### **标准输出流：process.stdout** ###

process.stdout 是一个指向标准输出流的可写流 Writable Stream。console.log 就是通过 process.stdout 实现的

console.log = function(d) {
      process.stdout.write(d + '\n')
    }
    
    console.log('Hello Nodejs') // Hello Nodejs

## **5. http 模块** ##

> http 模块是 Node.js 中非常重要的一个核心模块。通过 http 模块，你可以使用其 http.createServer 方法创建一个 http 服务器，也可以使用其 http.request 方法创建一个 http 客户端。(本文先不说),Node 对 HTTP 协议及相关 API 的封装比较底层，其仅能处理流和消息，对于消息的处理，也仅解析成报文头和报文体，但是不解析实际的报文头和报文体内容。这样不仅解决了 HTTP 原本比较难用的特性，也可以支持更多的 HTTP 应用.

### **http.IncomingMessage 对象** ###

IncomingMessage 对象是由 http.Server 或 http.ClientRequest 创建的，并作为第一参数分别传递给 http.Server 的'request'事件和 http.ClientRequest 的'response'事件。

它也可以用来访问应答的状态、头文件和数据等。 IncomingMessage 对象实现了 Readable Stream 接口，对象中还有一些事件，方法和属性。

在 http.Server 或 http.ClientRequest 中略有不同。

### **http.createServer(\[requestListener\])创建 HTTP 服务器** ###

实现 HTTP 服务端功能，要通过 http.createServer 方法创建一个服务端对象 http.Server。

这个方法接收一个可选传入参数 requestListener，该参数是一个函数，传入后将做为 http.Server 的 request 事件监听。不传入时，则需要通过在 http.Server 对象的 request 事件中单独添加。

var http = require('http')
    
    // 创建server对象，并添加request事件监听器
    var server = http.createServer(function(req, res) {
      res.writeHeader(200, { 'Content-Type': 'text/plain' })
      res.end('Hello Nodejs')
    })
    
    // 创建server对象，通过server对象的request事件添加事件事件监听器
    var server = new http.Server()
    server.on('request', function(req, res) {
      res.writeHeader(200, { 'Content-Type': 'text/plain' })
      res.end('Hello Nodejs')
    })

### **http.Server 服务器对象** ###

http.Server 对象是一个事件发射器 EventEmitter，会发射：request、connection、close、checkContinue、connect、upgrade、clientError 事件。

其中 request 事件监听函数为 function (request, response) \{ \}，该方法有两个参数：request 是一个 http.IncomingMessage 实例，response 是一个 http.ServerResponse 实例。

http.Server 对象中还有一些方法，调用 server.listen 后 http.Server 就可以接收客户端传入连接。

### **http.ServerResponse** ###

http.ServerResponse 对象用于响应处理客户端请求。

http.ServerResponse 是 HTTP 服务器（http.Server）内部创建的对象，作为第二个参数传递给 'request'事件的监听函数。

http.ServerResponse 实现了 Writable Stream 接口，其对于客户端的响应，本质上是对这个可写流的操作。它还是一个 EventEmitter，包含：close、finish 事件。

### **创建一个 http.Server** ###

创建 http.Server 使用 http.createServer()方法，为了处理客户端请求，需要在服务端监听来自客户的'request'事件。

'request'事件的回调函数中，会返回一个 http.IncomingMessage 实例和一个 http.ServerResponse。

const http = require('http')
    /**
     * @param {Object} req 是一个http.IncomingMessag实例
     * @param {Object} res 是一个http.ServerResponse实例
     */
    const server = http.createServer((req, res) => {
      console.log(req.headers)
      res.end(`Hello Nodejs`)
    })
    
    server.listen(3000)

http.ServerResponse 实例是一个可写流，所以可以将一个文件流转接到 res 响应流中。下面示例就是将一张图片流传送到 HTTP 响应中：

const http = require('http')
    /**
     * @param {Object} req 是一个http.IncomingMessag实例
     * @param {Object} res 是一个http.ServerResponse实例
     */
    const server = http.createServer((req, res) => {
      res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'image/jpg' })
      const r = require('fs').createReadStream('./kobe.jpg')
      r.pipe(res)
    })
    
    server.listen(3000)

## **6. 统一资源定位符 url 模块** ##

Node.js 提供了 url 模块,用于处理与解析 URL。

### **1. URL 对象都有哪些属性 ?** ###

const { URL } = require("url");
    
    const myURL = new URL("webfansplz - Overview");
    console.log(myURL);
    {
      href: 'webfansplz - Overview',  // 序列化的 URL
      origin: 'Build software better, together', // 序列化的 URL 的 origin
      protocol: 'https:', // URL 的协议
      username: '', // URL 的用户名
      password: '', //  URL 的密码
      host: 'Build software better, together', // URL 的主机
      hostname: 'Build software better, together',   // URL 的主机名
      port: '',  // URL 的端口
      pathname: '/webfansplz',  // URL 的路径
      search: '', // URL 的序列化查询参数
      searchParams: URLSearchParams {}, //  URL 查询参数的 URLSearchParams 对象
      hash: '#hello'  // URL 的片段
    }

URL 对象属性 除了 origin 和 searchParams 是只读的,其他都是可写的.

### **2. 序列化 URL** ###

const { URL } = require('url')
    
    const myURL = new URL('webfansplz - Overview')
    
    console.log(myURL.href) //  webfansplz - Overview
    
    console.log(myURL.toString()) // webfansplz - Overview
    
    console.log(myURL.toJSON()) //  webfansplz - Overview

## **7. 压缩 zlib 模块** ##

在流传输过程中，为减少传输数据加快传输速度，往往会对流进行压缩。

HTTP 流就是如此，为提高网站响应速度，会在服务端进行压缩，客户端收到数据后再进行相应的解压。

Node.js 中的 Zlib 模块提供了流压缩与解压缩功能，Zlib 模块提供了对 Gzip/Gunzip、Deflate/Inflate、DeflateRaw/InflateRaw 类的绑定，这些类可以实现对可读流/可写流的压缩与解压。

### **关于 gzip 与 deflate** ###

deflate(RFC1951)是一种压缩算法，使用 LZ77 和哈弗曼进行编码。gzip(RFC1952)一种压缩格式，是对 deflate 的简单封装，gzip = gzip 头(10 字节) + deflate 编码的实际内容 + gzip 尾(8 字节)。在 HTTP 传输中，gzip 是一种常用的压缩算法，使用 gzip 压缩的 HTTP 数据流，会在 HTTP 头中使用 Content-Encoding：gzip 进行标识。

HTTP Request Header 中 Accept-Encoding 是浏览器发给服务器,声明浏览器支持的解压类型

Accept-Encoding: gzip, deflate, br

HTTP Response Header 中 Content-Encoding 是服务器告诉浏览器 使用了哪种压缩类型

Content-Encoding: gzip

对 web 性能优化有所了解的同学,相信对 gzip 都不陌生,我们就通过 gzip 来了解 zlib 模块.

### **1. 文件压缩/解压** ###

### **文件压缩** ###

const zlib = require('zlib')
    const fs = require('fs')
    const gzip = zlib.createGzip()
    const inp = fs.createReadStream('zlib.txt')
    const out = fs.createWriteStream('zlib.txt.gz')
    inp.pipe(gzip).pipe(out)

### **文件解压** ###

const zlib = require('zlib')
    const fs = require('fs')
    const gunzip = zlib.createGunzip()
    const inp = fs.createReadStream('./un-zlib.txt.gz')
    const out = fs.createWriteStream('un-zlib.txt')
    inp.pipe(gunzip).pipe(out)

### **2. 服务端 gzip 压缩** ###

const fs = require('fs')
    const http = require('http')
    const zlib = require('zlib')
    const filepath = './index.html'
    
    const server = http.createServer((req, res) => {
      const acceptEncoding = req.headers['accept-encoding']
      if (acceptEncoding.includes('gzip')) {
        const gzip = zlib.createGzip()
        res.writeHead(200, {
          'Content-Encoding': 'gzip'
        })
        fs.createReadStream(filepath)
          .pipe(gzip)
          .pipe(res)
      } else {
        fs.createReadStream(filepath).pipe(res)
      }
    })
    
    server.listen(4396)

## **8. 流 stream 模块** ##

流（stream）是 Node.js 中处理流式数据的抽象接口。 stream 模块用于构建实现了流接口的对象。

Node.js 提供了多种流对象。 例如，HTTP 服务器的请求和 process.stdout 都是流的实例。

流可以是可读的、可写的、或者可读可写的。 所有的流都是 EventEmitter 的实例。

尽管理解流的工作方式很重要，但是 stream 模块主要用于开发者创建新类型的流实例。 对于以消费流对象为主的开发者，极少需要直接使用 stream 模块。

### **stream 类型** ###

Node.js 中有四种基本的流类型:

*  Writable - 可写入数据的流（例如 fs.createWriteStream()）。
 *  Readable - 可读取数据的流（例如 fs.createReadStream()）。
 *  Duplex - 可读又可写的流（例如 net.Socket）。
 *  Transform - 在读写过程中可以修改或转换数据的 Duplex 流（例如 zlib.createDeflate()）。

### **用于消费流的 API** ###

const http = require('http')
    
    const server = http.createServer((req, res) => {
      // req 是一个 http.IncomingMessage 实例，它是可读流。
      // res 是一个 http.ServerResponse 实例，它是可写流。
    
      let body = ''
      // 接收数据为 utf8 字符串，
      // 如果没有设置字符编码，则会接收到 Buffer 对象。
      req.setEncoding('utf8')
    
      // 如果添加了监听器，则可读流会触发 'data' 事件。
      req.on('data', chunk => {
        body += chunk
      })
    
      // 'end' 事件表明整个请求体已被接收。
      req.on('end', () => {
        try {
          const data = JSON.parse(body)
          // 响应信息给用户。
          res.write(typeof data)
          res.end()
        } catch (er) {
          // json 解析失败。
          res.statusCode = 400
          return res.end(`错误: ${er.message}`)
        }
      })
    })
    
    server.listen(1337)
    
    // curl localhost:1337 -d "{}"
    // object
    // curl localhost:1337 -d "\"foo\""
    // string
    // curl localhost:1337 -d "not json"
    // 错误: Unexpected token o in JSON at position 1

当数据可以从流读取时，可读流会使用 EventEmitter API 来通知应用程序 (比如例子中的 req data 事件)。 从流读取数据的方式有很多种。

可写流（比如例子中的 res）会暴露了一些方法，比如 write() 和 end() 用于写入数据到流。

可写流和可读流都通过多种方式使用 EventEmitter API 来通讯流的当前状态。Duplex 流和 Transform 流都是可写又可读的。

对于只需写入数据到流或从流消费数据的应用程序，并不需要直接实现流的接口，通常也不需要调用 require('stream')。

对于大部分的 nodejs 开发者来说，平常并不会直接用到 stream 模块,但是理解 stream 流的运行机制却是尤其重要的.

## **9. 逐行读取 readline 模块** ##

readline 模块是一个流内容的逐行读取模块，通过 require('readline')引用模块。你可以用 readline 模块来读取 stdin，可以用来逐行读取文件流，也可用它来在控制台和用户进行一些交互。

const readline = require('readline')
    
    const rl = readline.createInterface({
      //  监听的可读流
      input: process.stdin,
      //  逐行读取（Readline）数据要写入的可写流
      output: process.stdout
    })
    
    rl.question('你如何看待 null-cli ？', answer => {
      console.log(`感谢您的宝贵意见：${answer}`)
      rl.close()
    })

![c135609e979735ec67d508799b038571.png][]

很多有趣的 CLI 工具是基于 readline 造的哦,有兴趣的同学也可以尝试~

## **10. 查询字符串 querystring 模块** ##

querystring 模块是 Node.js 中的工具模块之一，用于处理 URL 中的查询字符串，即：querystring 部分。查询字符串指：URL 字符串中，从问号"?"(不包括?)开始到锚点"\#"或者到 URL 字符串的结束（存在\#，则到＃结束，不存在则到 URL 字符串结束）的部分叫做查询字符串。querystring 模块可将 URL 查询字符串解析为对象，或将对象序列化为查询字符串。

### **1. 对象序列化为查询字符串** ###

querystring.stringify(obj\[, sep\]\[, eq\]\[, options\])

const querystring = require('querystring')
    
    const obj = {
      url: 'webfansplz - Overview',
      name: 'null'
    }
    
    console.log(querystring.stringify(obj)) // url=github.com%2Fwebfansplz&name=null

### **2. 查询字符串解析为对象** ###

const querystring = require('querystring')
    
    const o = querystring.parse(`url=github.com%2Fwebfansplz&name=null`)
    
    console.log(o.url) // webfansplz - Overview

### **3. 编码查询字符串中的参数** ###

querystring.escape 方法会对查询字符串进行编码，在使用 querystring.stringify 方法时可能会用到.

const str = querystring.escape(`url=github.com%2Fwebfansplz&name=null`)
    
    console.log(str) // url%3Dgithub.com%252Fwebfansplz%26name%3Dnull

### **4. 解码查询字符串中的参数** ###

querystring.unescape 方法是和 querystring.escape 相逆的方法，在使用 querystring.parse 方法时可能会用到。

const str = querystring.escape(`url=github.com%2Fwebfansplz&name=null`)
    
    console.log(querystring.parse(str)) // { 'url=github.com%2Fwebfansplz&name=null': '' } ✖️
    
    console.log(querystring.parse(querystring.unescape(str))) // { url: 'github.com/webfansplz', name: 'null' }

## **11. module 模块** ##

> Node.js 实现了一个简单的模块加载系统。在 Node.js 中，文件和模块是一一对应的关系，可以理解为一个文件就是一个模块。其模块系统的实现主要依赖于全局对象 module，其中实现了 exports(导出)、require()(加载)等机制。

### **1. 模块加载** ###

Node.js 中一个文件就是一个模块。如，在 index.js 中加载同目录下的 circle.js：

// circle.js
    const PI = Math.PI
    
    exports.area = r => PI * r * r
    
    exports.circumference = r => 2 * PI * r
    
    // index.js
    const circle = require('./circle.js')
    
    console.log(`半径为 4 的圆面积为 ${circle.area(4)}`) // 半径为 4 的圆面积为 50.26548245743669

circle.js 中通过 exports 导出了 area()和 circumference 两个方法，这两个方法可以其它模块中调用。

### **exports 与 module.exports** ###

exports 是对 module.exports 的一个简单引用。如果你需要将模块导出为一个函数(如：构造函数)，或者想导出一个完整的出口对象而不是做为属性导出，这时应该使用 module.exports。

// square.js
    
    module.exports = width => {
      return {
        area: () => width * width
      }
    }
    
    // index.js
    
    const square = require('./square.js')
    const mySquare = square(2)
    console.log(`The area of my square is ${mySquare.area()}`) // The area of my square is 4

### **2. 访问主模块** ###

当 Node.js 直接运行一个文件时，require.main 属性会被设置为 module 本身。这样，就可通过这个属性判断模块是否被直接运行：

require.main === module

比如,对于上面例子的 index.js 来说, node index.js 上面值就是 true, 而通过 require('./index')时, 值却是 false.

module 提供了一个 filename 属性，其值通常等于\_\_filename。 所以，当前程序的入口点可以通过 require.main.filename 来获取。

console.log(require.main.filename === __filename) // true

### **3. 解析模块路径** ###

使用 require.resolve()函数,可以获取 require 加载的模块的确切文件名,此操作只返回解析后的文件名，不会加载该模块。

console.log(require.resolve('./square.js')) // /Users/null/meet-nodejs/module/square.js

require.resolve 的工作过程：

require(X) from module at path Y
    1. If X is a core module,
       a. return the core module
       b. STOP
    2. If X begins with './' or '/' or '../'
       a. LOAD_AS_FILE(Y + X)
       b. LOAD_AS_DIRECTORY(Y + X)
    3. LOAD_NODE_MODULES(X, dirname(Y))
    4. THROW "not found"
    
    LOAD_AS_FILE(X)
    1. If X is a file, load X as JavaScript text.  STOP
    2. If X.js is a file, load X.js as JavaScript text.  STOP
    3. If X.json is a file, parse X.json to a JavaScript Object.  STOP
    4. If X.node is a file, load X.node as binary addon.  STOP
    
    LOAD_AS_DIRECTORY(X)
    1. If X/package.json is a file,
       a. Parse X/package.json, and look for "main" field.
       b. let M = X + (json main field)
       c. LOAD_AS_FILE(M)
    2. If X/index.js is a file, load X/index.js as JavaScript text.  STOP
    3. If X/index.json is a file, parse X/index.json to a JavaScript object. STOP
    4. If X/index.node is a file, load X/index.node as binary addon.  STOP
    
    LOAD_NODE_MODULES(X, START)
    1. let DIRS=NODE_MODULES_PATHS(START)
    2. for each DIR in DIRS:
       a. LOAD_AS_FILE(DIR/X)
       b. LOAD_AS_DIRECTORY(DIR/X)
    
    NODE_MODULES_PATHS(START)
    1. let PARTS = path split(START)
    2. let I = count of PARTS - 1
    3. let DIRS = []
    4. while I >= 0,
       a. if PARTS[I] = "node_modules" CONTINUE
       c. DIR = path join(PARTS[0 .. I] + "node_modules")
       b. DIRS = DIRS + DIR
       c. let I = I - 1
    5. return DIRS

### **4. 模块缓存** ###

模块在第一次加载后会被缓存到 require.cache 对象中, 从此对象中删除键值对将会导致下一次 require 重新加载被删除的模块。

多次调用 require('index')，未必会导致模块中代码的多次执行。这是一个重要的功能，借助这一功能，可以返回部分完成的对象；这样，传递依赖也能被加载，即使它们可能导致循环依赖。

如果你希望一个模块多次执行，那么就应该输出一个函数，然后调用这个函数。

### **模块缓存的注意事项** ###

模块的基于其解析后的文件名进行缓存。由于调用的位置不同，可能会解析到不同的文件(如，需要从 node\_modules 文件夹加载的情况)。所以，当解析到其它文件时，就不能保证 require('index')总是会返回确切的同一对象。

另外，在不区分大小写的文件系统或系统中，不同的文件名可能解析到相同的文件，但缓存仍会将它们视为不同的模块，会多次加载文件。如：require('./index')和 require('./INDEX')会返回两个不同的对象，无论'./index'和'./INDEX'是否是同一个文件。

### **5. 循环依赖** ###

当 require()存在循环调用时，模块在返回时可能并不会被执行。

// a.js
    console.log('a starting')
    exports.done = false
    const b = require('./b.js')
    console.log('in a, b.done = %j', b.done)
    exports.done = true
    console.log('a done')
    
    // b.js
    console.log('b starting')
    exports.done = false
    const a = require('./a.js')
    console.log('in b, a.done = %j', a.done)
    exports.done = true
    console.log('b done')
    
    // main.js
    console.log('main starting')
    const a = require('./a.js')
    const b = require('./b.js')
    console.log('in main, a.done=%j, b.done=%j', a.done, b.done)

首先 main.js 会加载 a.js，接着 a.js 又会加载 b.js。这时，b.js 又会尝试去加载 a.js。

为了防止无限的循环，a.js 会返回一个 unfinished copy 给 b.js。然后 b.js 就会停止加载，并将其 exports 对象返回给 a.js 模块。

这样 main.js 就完成了 a.js、b.js 两个文件的加载。输出如下:

$ node main.js
    main starting
    a starting
    b starting
    in b, a.done = false
    b done
    in a, b.done = true
    a done
    in main, a.done=true, b.done=true

### **6. 文件模块** ###

当加载文件模块时，如果按文件名查找未找到。那么 Node.js 会尝试添加.js 和.json 的扩展名，并再次尝试查找。如果仍未找到，那么会添加.node 扩展名再次尝试查找。

对于.js 文件，会将其解析为 JavaScript 文本文件；而.json 会解析为 JOSN 文件文件；.node 会尝试解析为编译后的插件文件，并由 dlopen 进行加载。

### **路径解析** ###

当加载的文件模块使用'/'前缀时，则表示绝对路径。如，require('/home/null/index.js')会加载/home/null/index.js 文件。

而使用'./'前缀时，表示相对路径。如，在 index.js 中 require('./circle')引用时，circle.js 必须在相同的目录下才能加载成功。

当没有'/'或'./'前缀时，所引用的模块必须是“核心模块”或是 node\_modules 中的模块。

如果所加载的模块不存在，require()会抛出一个 code 属性为'MODULE\_NOT\_FOUND'的错误。

### **7. \_\_dirname** ###

当前模块的目录名。 与 \_\_filename 的 path.dirname() 相同。

console.log(__dirname) // /Users/null/meet-nodejs/module
    
    console.log(require('path').dirname(__filename)) // /Users/null/meet-nodejs/module
    
    console.log(__dirname === require('path').dirname(__filename)) // true

### **8. module 对象** ###

module 在每个模块中表示对当前模块的引用。 而 module.exports 又可以通过全局对象 exports 来引用。module 并不是一个全局对象，而更像一个模块内部对象。

### **module.children** ###

这个模块引入的所有模块对象

### **module.exports** ###

module.exports 通过模块系统创建。有时它的工作方式与我们所想的并不一致，有时我们希望模块是一些类的实例。因此，要将导出对象赋值给 module.exports，但是导出所需的对象将分配绑定本地导出变量，这可能不是我们想要的结果。

// a.js
    
    const EventEmitter = require('events')
    
    module.exports = new EventEmitter()
    
    // Do some work, and after some time emit
    // the 'ready' event from the module itself.
    setTimeout(() => {
      module.exports.emit('ready')
    }, 1000)
    
    const a = require('./a')
    a.on('ready', () => {
      console.log('module a is ready')
    })

需要注意，分配给 module.exports 的导出值必须能立刻获取到，当使用回调时其不能正常执行。

### **exports 别名** ###

exports 可以做为 module.exports 的一个引用。和任何变量一样，如果为它分配新值，其旧值将会失效：

function require(...) {
      // ...
      ((module, exports) => {
        // Your module code here
        exports = some_func;        // re-assigns exports, exports is no longer
                                    // a shortcut, and nothing is exported.
        module.exports = some_func; // makes your module export 0
      })(module, module.exports);
      return module;
    }

*  module.filename - 模块解析后的完整文件名
 *  module.id - Registered at [http://Namecheap.com][http_Namecheap.com] - 用于区别模块的标识符，通常是完全解析后的文件名。
 *  module.loaded - 模块是否加载完毕
 *  module.parent - 父模块，即：引入这个模块的模块
 *  module.require(id)
 *  module.require 提供了类似 require()的功能，可以从最初的模块加载一个模块

## **12. 缓冲器 Buffer 模块** ##

在引入 TypedArray 之前，JavaScript 语言没有用于读取或操作二进制数据流的机制。 Buffer 类是作为 Node.js API 的一部分引入的，用于在 TCP 流、文件系统操作、以及其他上下文中与八位字节流进行交互。

### **创建缓冲区** ###

console.log(Buffer.from([1, 2, 3, 4, 5])) // <Buffer 01 02 03 04 05>
    
    console.log(Buffer.from(new ArrayBuffer(8))) // <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00>
    
    console.log(Buffer.from('Hello world')) // <Buffer 48 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64>

### **Buffer 与字符编码** ###

当字符串数据被存储入 Buffer 实例或从 Buffer 实例中被提取时，可以指定一个字符编码。

// 缓冲区转换为 UTF-8 格式的字符串
    
    const buffer = Buffer.from('Hello world')
    
    console.log(buffer.toString()) // Hello world
    
    // 缓冲区数据转换为base64格式字符串
    
    const buffer = Buffer.from('Hello world')
    
    console.log(buffer.toString('base64')) // SGVsbG8gd29ybGQ=
    
    // 将base64编码的字符串，转换为UTF-8编码
    
    const buffer = Buffer.from('Hello world')
    
    const base64Str = buffer.toString('base64')
    
    const buf = Buffer.from(base64Str, 'base64')
    
    console.log(buf.toString('utf8')) // Hello world

## **13. 域名服务器 dns 模块** ##

DNS（Domain Name System，域名系统），DNS 协议运行在 UDP 协议之上，使用端口号 53。DNS 是因特网上作为域名和 IP 地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的 IP 数串。简单的说，就是把域名（网址）解析成对应的 IP 地址。Node.js 的 dns 模块，提供了 DNS 解析功能。当使用 dns 模块中的 net.connect(80, 'webfansplz - Overview')方法 或 http 模块的 http.get(\{ host: 'webfansplz - Overview' \})方法时，在其底层会使用 dns 模块中的 dns.lookup 方法进行域名解析。

### **dns 模块的两种域名解析方式** ###

### **1.使用操作系统底层的 DNS 服务解析** ###

使用操作系统底层的 DNS 服务进行域名解析时，不需要连接到网络仅使用系统自带 DNS 解析功能。这个功能由 dns.lookup()方法实现。

dns.lookup(hostname\[, options\], callback)：将一个域名（如：'百度一下，你就知道'）解析为第一个找到的 A 记录（IPv4）或 AAAA 记录（IPv6）

hostname 表示要解析的域名。

options 可以是一个对象或整数。如果没有提供 options 参数，则 IP v4 和 v6 地址都可以。如果 options 是整数，则必须是 4 或 6。如果 options 是对象时，会包含以下两个可选参数：

*  family：可选，IP 版本。如果提供，必须是 4 或 6。不提供则，IP v4 和 v6 地址都可以
 *  hints：可选。如果提供，可以是一个或者多个 getaddrinfo 标志。若不提供，则没有标志会传给 getaddrinfo。

callback 回调函数，参数包含(err, address, family)。出错时，参数 err 是 Error 对象。address 参数表示 IP v4 或 v6 地址。family 参数是 4 或 6，表示 address 协议版本。

const dns = require('dns')
    
    dns.lookup(`www.github.com`, (err, address, family) => {
      if (err) throw err
      console.log('地址: %j 地址族: IPv%s', address, family) // 地址: "13.229.188.59" 地址族: IPv4
    })

### **2.连接到 DNS 服务器解析域名** ###

在 dns 模块中，除 dns.lookup()方法外都是使用 DNS 服务器进行域名解析，解析时需要连接到网络。

dns.resolve(hostname\[, rrtype\], callback)：将一个域名（如 '百度一下，你就知道'）解析为一个 rrtype 指定类型的数组

hostname 表示要解析的域名。

rrtype 有以下可用值:

**rrtyperecords 包含结果的类型快捷方法**'A'IPv4 地址 (默认)stringdns.resolve4()'AAAA'IPv6 地址stringdns.resolve6()'ANY'任何记录Objectdns.resolveAny()'CNAME'规范名称记录stringdns.resolveCname()'MX'邮件交换记录Objectdns.resolveMx()'NAPTR'名称权限指针记录Objectdns.resolveNaptr()'NS'名称服务器记录stringdns.resolveNs()'PTR'指针记录stringdns.resolvePtr()'SOA'开始授权记录Objectdns.resolveSoa()'SRV'服务记录Objectdns.resolveSrv()'TXT'文本记录string\[\]dns.resolveTxt()

callback 回调函数，参数包含(err, addresses)。出错时，参数 err 是 Error 对象。addresses 根据记录类型的不同返回值也不同。

const dns = require('dns')
    
    dns.resolve('百度一下，你就知道', 'A', (err, addresses) => {
      if (err) throw err
      console.log(`IP地址 : ${JSON.stringify(addresses)}`) // IP地址 : ["163.177.151.110","163.177.151.109"]
    })
    
    // or
    
    dns.resolve4('百度一下，你就知道', (err, addresses) => {
      if (err) throw err
      console.log(`IP地址 : ${JSON.stringify(addresses)}`) // IP地址 : ["163.177.151.110","163.177.151.109"]
    })

### **反向 DNS 查询** ###

### **将 IPv4 或 IPv6 地址解析为主机名数组。** ###

使用 getnameinfo 方法将传入的地址和端口解析为域名和服务

dns.reverse(ip, callback)

ip 表示要反向解析的 IP 地址。

callback 回调函数，参数包含(err, domains)。出错时，参数 err 是 Error 对象。domains 解析后的域名数组。

dns.reverse('8.8.8.8', (err, domains) => {
      if (err) throw err
      console.log(domains) // [ 'dns.google' ]
    })

dns.lookupService(address, port, callback)

address 表示要解析的 IP 地址字符串。

port 表示要解析的端口号。

callback 回调函数，参数包含(err, hostname, service)。出错时，参数 err 是 Error 对象。

dns.lookupService('127.0.0.1', 80, function(err, hostname, service) {
      if (err) throw err
      console.log('主机名：%s，服务类型：%s', hostname, service) // 主机名：localhost，服务类型：http
    })

## **后记** ##

> 如果你和我一样喜欢前端,也爱动手折腾,欢迎关注我一起玩耍啊～ ❤️

### **博客** ###

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[1. _ events]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/1
[2. _ path]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/2
[3. _ fs]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/3
[4. _ process]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/4
[5. http]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/5
[6. _ url]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/6
[7. _ zlib]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/7
[8. _ stream]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/8
[9. _ readline]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/9
[10. _ querystring]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/10
[11. module]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/11
[12. _ Buffer]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/99214437/12
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