Nodejs 基础知识浅析

1. 模块化

①常用模块化规范

CommonJS + nodejs

AMD(Asynchronous Module Definition) + RequireJS

CMD(Common Module Definition) + SeaJS

UMD

ECMAScript 2015 Module

② CMD规范seajs

（1）seajs的基础语法：

引入sea.js插件包

创建一个test.js文件，在其中写如下代码：

define(function( require , exports , module ) {

module.exports.name = ” Tom”

module是模块对象，exports是对外接口对象（向外暴露数据的方法），name是添加在module模型对象上的属性

console.log(module.exports === exports) 此处打印结果为true

也就是exports可以相当于module.exports来使用，但值得注意的是，exports并不是module.exports本身，只是给exports这个变量赋值为module.exports，实现机制类似于：var exports = module.exports

})

创建一个main.js文件，在其中写如下代码：

define(function( require , exports , module ) {

console.log("hello world")

console.log(require(‘./test’))

通过require( )方法，将需要获取数据的文件路径传递进去，如果该文件向外暴露了数据，此处即可获取该数据 { name: “Tom” }，如果没有暴露数据，此处打印结果为空对象{ }，require无视流程控制语句，只要写了就会加载

})

再在页面中创建一个<script>标签，写上seajs.use("./js/main");即上述main.js文件的路径，该文件的.js后缀名写不写都可以，便可执行上述文件中的代码

（2）使用seajs加载第三方插件的兼容写法：（以Zepto为例）

在Zepto的js文件中，找到定义Zepto的位置：window.Zepto = Zepto

在这行代码下面添加define函数的兼容写法：

if( typeof define === ‘function’ &&define.cmd ){

此处全局判断，文件中是否加载了seajs，因为seajs中define函数默认添加了cmd属性，如果加载了seajs才引入define函数暴露Zepto，这样可以避免在没有引入seajs时，直接引入Zepto会找不到define方法

define(function( require , exports , module ) {

module.exports = Zepto;

}

2. nodejs 浅析（node：节点）

① nodejs基本介绍（在服务器端使用JavaScript）

（1）JavaScript运行时，构建在chrome V8引擎之上

（2）是一个JavaScript运行环境

（3）event-driven 事件驱动

（4）non-blocking I/O model 非阻塞I/O模型

（5）包括npm开源库生态系统

② REPL(Read-eval-print-loop)：交互式解析器环境

（1）REPL的常用命令：

进入node，即进入了REPL环境，在命令窗口输入node

退出：输入.exit或者连续按ctrl+c两次

点击tab可以打印出Node.js中的所有对象

点击向上/向下可以查看历史命令

.save filename保存输入的命令

.load filename加载文件

在REPL环境下，可以用_代替上一次表达式的结果

（2）REPL中执行js代码文件

在命令窗口输入：node ./nodetest.js （需要打开的文件路径）

（3）终端/控制台（命令窗口）基础通用命令

dir 查看目录中的所有文件

cd 切换目录切盘符直接输d:即可

cls clear screen 清理控制台显示内容

③模块作用域

nodejs本身是模块化的，具备类似seajs中的module，exports，require，使用方法也基本相同，只是不需要写在define中，直接写在js文件内即可，再在需要加载输出内容的文件中使用require请求数据即可

例如：

在test.js文件中写：

module.exports.name = { name: ”Tom” }

global.obj = { name: ”Jack” } global是node提供的类似window的全局对象

在nodetest.js文件中写：

console.log( require(‘./test’).name ); require中传入的内容是模块标识，如果是引用同级文件，必须加上./否则会认为是引用的核心模块

console.log(global.obj);

在控制台输出：node nodetest.js 输出结果为{ name: ”Tom” } { name: ”Jack” }

次案例中，module，exports，require的意义与seajs中基本一致，称为伪全局对象，即在自身模块中有全局效果，每个模块都有这几个对象，用法与seajs中相同，需要注意的是global是node提供的一个全局对象，可以在全局中获取数据，但是存在冲突的可能性，不推荐使用

node模块中还包含__filename（双下划线）和__dirname（双下划线）两个变量，

__filename：当前文件模块的绝对路径，包含当前文件的文件名和后缀

__dirname：当前文件所属的绝对路径，不包含当前文件的文件名和后缀

④全局函数（异步执行函数）

setTimeout( )、clearTimeout( )、setInterval( )、clearInterval( )

setImmediate( )、clearImmediate( )

例如：setTimeout( function(){

console.log(“异步执行”)；

}) 即使不传入时间参数，里面的内容也会最后执行，起到异步的作用

⑤ commonJS规范（为JavaScript在后台功能实现定义的API规范）nodejs遵循这个规范

规范特征：

（1）每个单独的文件都是一个模块

（2）所有的代码都在自身的模块作用域中运行，不会污染全局作用域

（3）所有模块的对外接口都是module.exports对象

（4）require方法用于加载需要调用数据的模块文件

（5）模块可以多吃加载，但只会在首次加载时运行，并将运行结果进行缓存，以后再加载时，就直接读取缓存结果

（6）模块加载的顺序，按照其在代码中出现的顺序进行，边加载，边执行

⑥模块加载

（1） require查找规则

1 ) 首先判断标识符是纯字符串还是相对路径

2 ) 如果是纯字符串：表示核心模块或者第三方模块（包）

3 ) 如果是第三方包：package.json中指定的优先级大于index.js

4 ) 如果是相对路径，且有扩展名（.js、.html等）：直接去找对应的文件即可

5 ) 如果是相对路径，没有扩展名，例如require(‘./test’)：，有优先级：test.js > test.json > test.node

6 ) 如果在当前node_modules找不到：返回上一级目录找

7 ) 最好使用require(‘path’)模块控制路径，如果直接加载路径，正/、反\有时会产生分歧，产生无法加载文件的现象

（2）核心模块（node提供的模块）具体功能查看文档

a ) fs模块（文件操作）

require(‘fs’).readFile(‘./readme.md’ , function(err , data)){

console.log(data); 读取传入的文件，以二进制的十六进制形式输出

console.log(data.toString()) 以可视文件形式输出

}

b ) os模块（系统操作）

…….等等

（2）加载第三方模块

a ) 库加载示例：underscore库加载

使用npm安装underscore库，然后再加载

加载：require(‘./node_module/underscore/underscore.js’)

或者不用写路径直接写模块名：require(‘underscore’)

实现原理是，node在node_module目录下找到underscore文件夹，查看里面的package.json文件，加载这个json文件里面的main属性（指定该包的入口）下的文件路径，这个路径是相对于该package.json文件而言的，也可根据自己需求修改路径

b ) 自定义库加载

同理可以按照underscore的思路，将自定义库放在node_module目录下，再在自定义库中创建一个package.json文件，指定main属性的路径到需要加载的文件，最后再require(‘自定义name’)，即可实现加载

(如果package.json文件中没有main字段，require方法会查找包目录下的index.js , index.json , index.node作为默认入口)

c ) node中只需在根目录创建唯一node_module目录

如果当前目录没有node_module目录，node会自动查找上级目录，如果上级也没有，会查找上上级目录，类似JS中函数作用域链，这样带来的好处是，只需要在根目录下创建唯一的node_module目录即可，不需要在创建的每个子目录下都创建node_module目录，提高库管理的效率。

引入库只需执行require(‘库name’)即可

⑦文件操作（"fs”）

（1）编码（字符串与二进制0101…）转换

a ) node中支持的编码类型（不包含gbk:支持中文的编码规则）

　　ascii 早期的编码规则，只支持英文

　　utf8 支持不同国家语言的编码规则

　　utf16le

　　base64

　　binary

　　hex

b ) Buffer对象

Buffer是内存中的一个缓冲区，或者说是内存中的一个数据块

var buf = new Buffer(2) 创建2个字节的数据块

buf.write(“a”) 在上述2字节空间中，用第一个字节写a

buf.toString() 将16进制显示的Buffer对象转换为字符串显示

Buffer.concat( [buf1 , buf2 , buf3 , ……] ) Buffer拼接，传入一个Buffer对象的数组

……等等（参考官方文档）

c ) 解决node中不支持的编码类型

引入插件包：iconv – lite 具体使用方法查看官方文档

简单示例：

var fs = require('fs');

var iconv = require('iconv-lite');

var data = iconv.encode('这是一段中文', 'gbk');

fs.writeFile('./test.txt', data, function(err) {

if (err) throw err;

});

fs.readFile('./test.txt', function(err, data) {

if (err) throw err;

console.log(data); ------ <Buffer d5 e2 ca c7 d2 bb b6 ce d6 d0 ce c4>

二进制数据（Buffer类型的对象）

var str = iconv.decode(data, 'gbk');

console.log(str); ------ “这是一段中文”

})

（2）同步和异步文件调用

a ) 同步操作：阻塞I/O操作（input/output）输入/输出端口

1 ) 会立即执行，阻塞I/O

2 ) 以同步编码的方式接受返回值

3 ) 针对同步I/O必须使用try – catch 捕获异常

4 ) 编程思路简单，易于操作

5 ) node中的文件操作(fs)API，带sync的都表示同步

b ) 异步操作：非阻塞I/O操作

1 ) 不会立即执行，会先把任务添加到事件队列，再依次执行

2 ) 必须通过回调函数的方式接收异步操作的返回值

3 ) 通过回调函数中的参数err对象，判断是否有错误

4 ) 相对于同步操作而言，编程思路复杂，不容易操作

（3）fs文件操作相关API简单示例（查看官方文档）

读文件 readFile、readFileSync

写文件 writeFile、writeFileSync

监视文件 watchFile

查看文件相关信息 stat

……等等

（4）可读流、可写流

a ) 可读流

创建可读流对象：var readStream = require(‘fs’).createReadStream(‘srcRead’)

通过可读流对象，可以监听文件读取过程，读取过程是通过chunk对象，一点一点进行读取，chunk即是每次读取的文件的大小，读取示例如下：

读取文件的总字节数：

var totalSize = require(‘fs’).statSync(‘srcRead’).size

开始监听文件过程读取：

readStream.on(‘data’ , function(chunk){

chunk是一个Buffer对象，具备length属性，length是字节的长度

由于每次只能读取chunk.length长度的字节，记录总共读取到的文件的大小：

curSize += chunk.length

通过curSize/ totalSize，可以获得已经读取的文件的百分比

})

读取结束时触发end事件：

readStream.on(‘end’, function(){

console.log(“读取结束”)

}

b ) 可写流

创建可读流对象：var writeStream = require(‘fs’).createWriteStream(‘srcWrite’)

写入数据：writeStream.write(data) data可以是字符串也可以是变量，如果将可读流中的chunk对象，传入可写流方法，可实现大文件的复制

关闭可写流：writeStream.end( )

c ) pipe（管道方法）

创建可读流、可写流对象：

var readStream = require(‘fs’).createReadStream(‘srcRead’)

var writeStream = require(‘fs’).createWriteStream(‘srcWrite’)

可读流具有pipe方法，可直接写入可写流中：

readStream.pipe(writeStream)

⑧网络编程

（1）OSI(Open System Interconnection)开放系统互联模型，将网络通信的工作分为7层

应用层：HTTP、SMTP、IMAP等

表示层：加密、解密等

会话层：通信连接、维持会话

传输层：TCP、UDP

网络层：IP

链路层：网络特有的链路接口

物理层：网络物理硬件

（2）网络操作（net）

服务器端代码示例：

var net = require('net');

创建一个网络服务器：

var server = net.createServer();

监听服务器的连接请求，设置请求处理回调函数，只要客户端连接成功就会触发connect连接事件，将当前连接的客户端封装成一个socket对象（双向数据流）

server.on('connection', function(socket) {

console.log('客户端连接');

设置客户端连接：首先启动window的Talnet客户端功能，然后在命令窗口输入telnet 127.0.0.1 3000即可看到客户端的信息，此处为”hello”

console.log('当前客户端IP地址:'+socket.remoteAddress)

console.log('当前客户端port端口号:'+socket.remotePort)

socket.write('hello client');

socket.on('data', function(data) {

console.log(data.toString())

})

开启服务器，并分配一个端口号进行监听，此处分配端口号3000

server.listen(3000, function() {

console.log("server is running")

console.log("please visit 127.0.0.1:3000")

});

客户端代码示例：

var net = require('net');

var client = net.createConnection(3000, '127.0.0.1');

client.on('connect', function() { 创建客户端与服务器的连接

console.log('connect success');

})

client.on('data', function(data) { data是服务器中socket.write写入的数据

var data = data.toString();

console.log(data);

if (data == "hello client") {

client.write('hello server'); 向服务器中写入数据

}

})

（3）http协议基本概念

客户端浏览器、服务器连接的简单图示：（以百度为例）

利用curl查看请求和响应报文： >表示请求报文、<表示响应报文

下载curl后，配置好环境变量后即可在CMD终端中查看报文

具体命令：curl www.baidu.com –v

三次握手：

* Rebuilt URL to: www.baidu.com/

* Trying 115.239.211.112...

* TCP_NODELAY set

* Connected to www.baidu.com (115.239.211.112) port 80 (#0)

下述部分是请求报文，

> GET / HTTP/1.1 请求首行：请求方法+请求路径+HTTP协议版本

> Host: www.baidu.com

> User-Agent: curl/7.53.1 键值对，包含当前客户端信息

> Accept: */*

> 回车换行

下述部分是响应报文

< HTTP/1.1 200 OK

< Server: bfe/1.0.8.18

< Date: Wed, 01 Mar 2017 02:01:40 GMT

< Content-Type: text/html

< Content-Length: 2381

< Last-Modified: Mon, 23 Jan 2017 13:28:28 GMT

< Connection: Keep-Alive

< ETag: "588604fc-94d"

< Cache-Control: private, no-cache, no-store, proxy-revalidate, no-transform

< Pragma: no-cache

< Set-Cookie: BDORZ=27315; max-age=86400; domain=.baidu.com; path=/

< Accept-Ranges: bytes

< 回车换行

<!DOCTYPE html> 响应体（index.html中的内容）

<html>

……

（4）node中的http模块

示例代码如下：

var http = require('http');

通过npm安装moment插件，可以获取当前时间

var moment = require('moment');

var fs = require('fs');

var server = http.createServer(); 创建http服务器

server.on('request', function(request, response) {

两个参数，request表示请求报文解析成的对象，response表示客户端对象与net中的socket基本相同

var url = request.url; request的url属性，如果没有值，默认为/

if (url == "/") {

fs.readFile(require('path').join(__dirname, 'test.html'), 'utf8', function(err, data) {

response.writeHead(200, { 设置文件类型，可以写text/plain表示任意类型

'Content-Type': 'text/html;charset=utf-8'

})

response.write('当前服务器最新时间是：' + moment().format('YYYY-MM-DD hh:mm:ss'))

response.end(data); 设置响应结束后的内容，此处渲染test.html

})

}

加载静态资源：

例如其他的css、js文件，或者img图片，需要再次发送请求，以css为例，如果test.html页面中有<link rel="stylesheet" href="/css/test.css">，则还需在node中加载该文件

else if (url == "/css/test.css") {

fs.readFile(require('path').join(__dirname, 'test.html'), 'utf8', function(err, data) {

response.writeHead(200, { 设置文件类型为css

'Content-Type': 'text/css;charset=utf-8'

})

response.end(data); 设置响应结束后的内容，此处渲染test.css

})

}

如果有大量静态资源需要加载，这样重复写else if的方法显然不合适，此时可以通过npm安装mime插件，根据url路径判断Content-Type，方法如下：

var mime = require('mime');

var url = request.url;

var statciPath = require('path').join(__dirname, url) 获取静态资源的路径

fs.readFile(statciPath, 'utf8', function(err, data) {

if(err){ return response.end(‘404 Not Found’) } 如果资源有错误，报错

（通过mime中的lookup方法获取资源的Content-Type）

var contentType = mime.lookup(statciPath)

response.writeHead(200, {

'Content-Type': contentType

})

response.end(data);

})

server.listen(3000, '127.0.0.1', function() { 设置端口号为3000

console.log('请访问：127.0.0.1')

})

（5）安装formidable插件可以对文件上传等操作进行管理

查考文档：https://www.npmjs.com/package/formidable