Node_进阶

第一天

1.1简介

Node.js简介

V8引擎本身就是用于Chrome浏览器的JS解释部分，Ryan Dahl把这个V8搬到了服务器上，用于做服务器的软件。

Node.js是一个让Javascrip运行在服务端的开发平台，它让JavaScript的触角伸到了服务器端，可以与PHO、JSP、Python、Ruby平起平坐。

·NodeJS不是一种独立的语言，与PHP、JSP、Pythoin、Perl、Ruby的‘即是语言也是平台’不同，Nodejs使用JS编程，运行在V8引擎上。

·与PHP、JSP相比，Node.js跳过了Apache、Ngix，IIS等HTTP服务器，它自己不用建设在任何服务器软件智商，Node.js的许多设计理念与经典架构（LAMP linux+apache+mysql+Php）有很大不同，可以提供强大的伸缩能力。

PHP、JSP、.net都需要运行在服务器程序上，Apache、Nginx、Tomcat、IIS。

Node.js自身哲学，是花最小的硬件成本，追求更高的并发，更高的处理性能。

1.2特点

单线程非阻塞I/O 事件驱动

单线程

在Java、PHP或者.net等服务器语言中，会为每一个客户端连接创建一个新的线程，而每个线程需要耗费大约2MB内存。也就是说，理论上，一个8GB内存的服务器可以同时连接的最大用户数为4000个左右要让web应用程序支持更多的用户，就需要增加服务器的数量，而web应用程序的硬件成本当然就上升了。

Node.j不为每个客户连接创建一个新县城，而仅仅使用一个线程，当有用户连接了，就触发一个内部事件，通过非阻塞I/O事件驱动机制，让Node.js程序宏观上也是并行的。使用Node.js一个8GB内存的服务器，可以同时处理超过4万用户的连接。

另外，单线程带来的好处，还有操作系统完全不再有线程创建、销毁的时间开销。

缺点:一个用户造成了线程的崩溃，整个服务器都崩溃了。

因为有事件队列，所以遇到IO请求就继续做下一个计算，而是不去让一个线程等待I/O请求堵死。

非阻塞I/O

例如，当在访问数据库取得数据的时候，需要一段时间，在传统的单线程处理机制中，在执行了访问数据库代码之后，整个线程都将暂停下来，等待数据库返回结果，才能执行后面的代码，也就是说，I/O阻塞了代码的执行，极大的降低了程序的执行效率。

由于Node.js中采用了非阻塞性的I/O机制，因此在执行了访问数据库的代码之后，将立即转而执行其后面的代码，把数据库返回结果的处理代码放在回调函数中，从而提高了程序的执行效率。

当某个I/O执行完毕时，将以事件的形式通知执行I/O操作的线程，线程执行这个事件的回调函数。为了处理异步I/O，线程必须有事件循环，不断的检查有没有未处理的事件，依次予以处理。

阻塞模式下，一个线程只能处理一项任务，要想提高吞吐量必须通过多线程，而非阻塞模式下，一个线程永远在执行计算操作，这个线程的CPU核心利用率永远是100%，所以，这是一种特别有哲理的解决方案，预期人多，但是好多人闲着，还不如一个人玩命，往死里干活。

事件驱动

在Node中，客户端请求建立连接，提交数据等行为，会触发相应的事件，在Node中，在一个时刻，只能执行一个事件回调函数，但是在执行一个事件回调函数的中途，可以转而处理其他事件(比如，又又新用户连接了)，然后返回继续执行原事件的回调函数，这种处理机制，称为“事件环”(event loop)机制。

Node.js底层是C++(V8也是C++写的)。底层代码中，近半数都用于事件队列、回调函数队列的构建，用事件驱动来完成服务器任务的调度，这是鬼才才能想道的。

单线程，单线程的好处，减少了内存开销，操作系统的内存换页。

如果某一个事情，进入了，但是被I/O阻塞了，所以这个线程就阻塞了。

非阻塞I/O，不会傻等I/O语句结束，而会执行后面的语句。

非阻塞就能解决问题了么？比如执行着小红的业务，执行

过程中，小刚的I/O完成了。所以要有事件环(Event Loop)机制，不管是新用户的请求，还是老用户的I/O完成，都将以事件方式加入事件环，等待调度。

CPU计算和磁盘I/O是不同的元件，是并行操作的，磁盘I/O不是由CPU计算。

1.3适合开发什么

善于I/O，不善于计算，因为Node.js最擅长的就是任务调度，如果你的业务多用CPU进行计算，实际上也相当于这个计算阻塞了这个单线程。

当应用程序需要处理大量并发的I/O，而在客户端发出相应之前，应用程序内部并不需要进行非常复杂的处理的时候，Node非常适合。Nodejs也非常适合与websocket配合，开发长连接的实时交互应用程序。

比如:

·用户表单收集 (百度的表单是用Node做的、知乎的站内信用Node写的)

·考试系统

·聊天室
·图文直播
·提供JSON的API

tracert www.sina.com

看看经过多少个服务器中专到达了新浪服务器。

1.4 NodeJS无法挑战老牌3P

二、Node.js安装

Node.js和Java非常像，跨平台的。不管是Linux还是Windows编程时完全一致的(有一些不一样的路径的表述)。Linux版的Node.js环境和windows不一样，但是编程语言一样，很像Java虚拟机，

WindowsCMD技巧，输入目录的时候按Tab键可以智能感应。

或者可以直接拖进去

const http = require(‘http’)

var server= http.createServer((req,res)=>{

res.WriteHead(200,{‘Content-type’:’text/html;charset=UTF-8’});

res.end(‘哈哈哈我买了一个iphone’);

})

server.listen(3000,(err)=>{

if(err) throw err;

console.log(‘服务器已经成功运行在3000端口’;)

})

一个JS文件不能直接在浏览器运行的(比如拖动到浏览器中)，必须要加一堆HTML标签，老老实实写在script的引用中让浏览器解析才可以使用。

Node却可以直接运行，Node是一个JS执行环境(runtime)。(runtime—“编译时候的”库)

NodeJS没有根目录的概念，因为它根本没有任何的web容器！

让Node.js提供一个静态服务都特别难。（对HTML、JS、CSS静态资源的服务）

Node.js的http模块不能像iis，tomcat一样能自动处理静态资源。

web容器的定义:

web容器是一种服务程序，在服务器一个端口就有一个提供相应服务的程序，而这个程序就是处理从客户端发出的请求，如JAVA中的Tomcat容器，ASP的IIS或PWS都是这样的容器。一个服务器可以有多个容器。

顶层路由设计

（需要对每一次路由进行设计，对所有请求进行设计）

写一个网页，在中间引入

这样一个标签，会发现图片无法正常加载。

这是因为Node没有web容器

对0.jpg的请求并没有定义。

请补上:

这样的话，就算是link了一个css，你也得自己去手动写…

想下面这样:

让Node.js提供一个静态服务都特别难。

（对HTML、JS、CSS静态资源的服务）

也就是说，node.js中，如果看见一个网址是

127.0.0.1:3000/fang

别再去想，一定有一个文件夹，叫做fang了。可能/fang的物理文件，是同目录的test.html URL和真实物理文件，是没有关系的。URL是通过Node的顶层路由设计，呈现一个静态文件的。

这种顶层路由设计，自由性很大，可以设计出非常非常漂亮的路由。

源代码:

haha.html:

<!DOCTYPE html>

<head>

<title>Document</title>

<style>

div{

background: green;

border-radius: 50%;

width:100px;

height:100px;

}

</style>

</head>

<body>

</body>

</html>

test.html:

<!DOCTYPE html>

<head>

<title>Document</title>

<style>

div{

padding: 15px;

background: powderblue;

}

</style>

</head>

<body>

</body>

</html>

2.js:

const http = require('http');

const fs = require('fs');

var server = http.createServer((req, res) => {

if (req.url == '/test') {

fs.readFile('./test.html', (err, data) => {

if (err) throw err;

res.writeHead(200, { 'Content-type': 'text/html,charset=UTF-8' });

res.end(data);

})

}

else if (req.url == '/haha') {

fs.readFile('./haha.html', (err, data) => {

if (err) throw err;

res.writeHead(200, { 'Content-type': 'text/html,charset=UTF-8' });

res.end(data);

})

}

else{

res.writeHead(404, { 'Content-type': 'text/html,charset=UTF-8' });

res.end('没有这个页面');

}

});

server.listen(3000, () => {

console.log('服务器运行了');

});

（注:这里的源代码有个比较严重的问题，fs应该用绝对路径，否则可能会看不了）

三、HTTP模块

Node.js中，将很多的功能，划分为了一个个module 大陆翻译为模块，台湾书翻译为模组。

http模块简单讲解

//引用模块

var http = require('http');

var server=http.createServer((req,res)=>{

console.log('服务器接收到了请求'+req.url);

//服务器必须要有res.end();否则浏览器那边小菊花会一致旋转。

//焦急地等待服务器的回复..直到浏览器内置请求时间超时

res.end();

});

server.listen(3000,()=>{

console.log('在3000端口启动了服务');

})

http模块

没有web容器的概念。

MIME

【词典】多用途的网际邮件扩充协议:

… … 在Content-type字段需要写MIME类型

注:监听’127.0.0.1’ 监听’localhost’ 还是不能在浏览器中访问自己的IP地址，设置listen监听自己的IP，这样局域网中别人才能访问你。

response.writeHead(statusCode[, statusMessage][, headers])

const body = 'hello world';

response.writeHead(200, {

'Content-Length': Buffer.byteLength(body),

'Content-Type': 'text/plain' });

//引用模块

var http = require('http');

var server=http.createServer((req,res)=>{

console.log('服务器接收到了请求'+req.url);

//服务器必须要有res.end();否则浏览器那边小菊花会一致旋转。

//焦急地等待服务器的回复..直到浏览器内置请求时间超时

res.writeHead(200,{

'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'

})

res.end('hello');

});

server.listen(3000,()=>{

console.log('在3000端口启动了服务');

});

再写一遍hello world:

var http = require('http');

//因为createServer返回的是一个新的http.Server实例，

//所以可以连续打点向下写。

http.createServer((req,res)=>{

res.writeHead(200,{

'Content-type':'text/html;charset=UTF-8'

})

res.write('Hello World!');

res.end();

}).listen(3000,()=>{console.log('yep')});

URL模块

我们现在来看以下req里面能够使用的东西。

最关键的就是req.url属性，表示用户的请求URL地址。

所有的路由设计，都是通过req.url来实现的。

我们比较关心的不是拿到URL，而是识别这个URL。

识别URL，用到两个新模块，一个是url模块，第二个是querystring模块。

字符串查询:用querystring处理。

url.parse(req.url).xxxxx…

测试一下:

http://127.0.0.1:3000/asdasd/asdasd/qweqwe1.html?asdsad=fafsa&asd=afasff#23

传入第二个参数可以把query也给parse成对象。

源代码:

var http = require('http');

var url = require('url');

var server = http.createServer((req,res)=>{

//url.parse()可以把一个完整的URL地址，分为很多部分:

//host、port、pathname、path、query

//传入第二个参数为true,那么就可以将query编程对象

var pathname = url.parse(req.url).pathname;

var query = url.parse(req.url).query;

console.log('pathname',pathname);

console.log('query',query);

res.end();

}).listen(3000);

试着做一个表单提交

server.js:

const http = require('http');

const url = require('url');

var server = http.createServer((req,res)=>{

var queryObj = url.parse(req.url,true).query;

var name = queryObj.name;

var age = queryObj.age;

var sex = queryObj.sex;

res.writeHead(200,{'Content-type':'text/html;charset=utf8'})

res.end('服务器收到了表单请求'+name+age+sex);

}).listen(3000,'127.0.0.1',()=>{console.log('服务器成功创建')});

1.html

<!DOCTYPE html>

<head>

<title>Document</title>

<style>

</style>

</head>

<body>

姓名:<input type="text" name="name"><br>

年龄:<input type="text" name='age'><br>

</form>

</body>

</html>

注:

‘querystring’模块也有parse，返回的是querystring部分的一个对象。其实相当于是’url’模块中的parse，第二个参数加了true。

parseQueryString <boolean> 如果为 true，则 query 属性总会通过 querystring 模块的 parse() 方法生成一个对象。如果为 false，则返回的 URL 对象上的 query 属性会是一个未解析、未解码的字符串。默认为 false。

(教程中的确是这样讲的，但是其实是有一点点不一样的。。querystring返回的是这样

用url方式返回的是这样

)

简单的小路由展示

当用户访问/student/1234567890 的查询此学号的学生信息

当用户访问/teacher/65433的时候，查询此教师的信息

其他的，我们提示错误，如果位数不退，提示位数不对。

const http = require('http');

var server = http.createServer((req,res)=>{

res.writeHead(200,{'Content-type':'text/html;charset=utf8'});

//得到url

var userurl = req.url;

var startsWith = userurl.substr(0,9);

var id = userurl.substr(10);

//substr函数来判断此时的开头

if( startsWith == '/student/'){

if(/\d{10}/.test(id))

{

res.end('您要查询的学生信息，id为'+id);

}

else{

res.end('学号位数不对');

}

}else if(startsWith == '/teacher/'){

if(/\d{6}/.test(id)){

res.end('您要查询老师信息，id为'+id);

}

else{

res.end('老师学号位数不对');

}

else

{

res.end('请检查url');

}

});

server.listen(3000);

探求事件环机制

内容:读取一个文件然后展示出来:

const http =require('http');

const fs = require('fs');

const path = require('path');

var server = http.createServer((req,res)=>{

var userid = parseInt(Math.random() * 89999) + 10000;

if(req.url == '/favicon.ico'){return;}

console.log('欢迎'+userid );

res.writeHead(200,{'Content-type':'text/html;charset=utf8'});

//两个参数

fs.readFile(path.join(__dirname+'/1.txt'),(err,data)=>{

if(err) throw err;

console.log(userid+'文件读取完毕');

res.end(data);

})

}).listen(3000,()=>{console.log('server is
running at port 3000')});

fs模块的功能

四、fs模块

提出问题:

当循环内有一个异步操作：这个异步操作将读出的文件夹push到一个数组中，在哪里console.log(arr)比较合适?

（其实，如果能找到循环中最后一次异步操作的回调就好，问题被转化成，怎么寻找循环中异步操作的回调的最后一次？）

var http = require('http');

var fs = require('fs');

//存储所有的文件夹

var wenjianjia = [];

fs.readdir('./album', (err, files) => {

//files是个文件名的数组，表示./album这个文件夹中的所有东西

//包括文件、文件夹

for (var i = 0; i < files.length; i++) {

(function(i){

//文件名

var thefile = files[i];

//又要进行一次检测

fs.stat('./album/' + thefile, (err, stats) => {

if (stats.isDirectory()) {

wenjianjia.push(thefile);

if(i==files.length-1)

console.log(wenjianjia);

}

});

})(i);

}

});

（这个方法是我写的，使用了闭包）

视频中是这样写的:

//迭代器

var fs = require('fs');

//存储所有的文件夹

var wenjianjia = [];

fs.readdir('./album', (err, files) => {

//files是个文件名的数组，表示./album这个文件夹中的所有东西

//包括文件、文件夹

var i = 0;

(function iterator(i) {

var thefile = files[i];

if (i == files.length) {

console.log(wenjianjia);

return;

}

fs.stat('./album/' + thefile, (err, stats) => {

if (stats.isDirectory()) {

wenjianjia.push(thefile);

}

i++;

//主要是这里保证了在这个异步操作后再完成下一次操作，

iterator(i);

});

})(i);

});

使用的了迭代器。

总结一下:当遇到这样，读取一个文件夹并判断里面的内容哪个是文件，哪个是文件夹。

一个异步操作中，有一个循环，循环中还有一个异步操作。

静态资源文件管理

const http = require('http');

const url = require('url');

const fs = require('fs');

const path = require('path');

http.createServer((req, res) => {

if (req.url == '/favicon.ico') return;

//得到用户的路径

//127.0.0.1/a/1.html?id=2

var pathname = url.parse(req.url).pathname;

//真的读取这个文件

if (pathname == '/') {

pathname = 'index.html';

}

var extname = path.extname(pathname);

var mime = getMime(extname);

//我们很牛逼的把static变成根目录了,做了一个服务器

fs.readFile('./static/' + pathname, (err, data) => {

if (err) {

fs.readFile('./static/404.html', (err, data) => {

//MIME类型,就是

//网页文件:text/html

//jpg文件:image/jpg

res.writeHead(404, { 'Content-type': `${mime};charset=utf8` });

res.end(data);

});

return;

};

res.writeHead(200, { 'Content-type': `${mime};charset=utf8` });

res.end(data);

});

}).listen(3000);

function getMime(extname) {

switch (extname) {

case '.html':

return 'text/html';

break;

case '.jpg':

return 'image/jpg';

break;

case '.css':

return 'text/css';

break;

}

写了一个静态资源服务器，把static文件设置为默认的根目录了。

const http = require('http');

const url = require('url');

const fs = require('fs');

const path = require('path');

http.createServer((req, res) => {

if (req.url == '/favicon.ico') return;

//得到用户的路径

//127.0.0.1/a/1.html?id=2

var pathname = url.parse(req.url).pathname;

//真的读取这个文件

if (pathname == '/') {

pathname = 'index.html';

}

var extname = path.extname(pathname);

var mime = getMime(extname);

//我们很牛逼的把static变成根目录了,做了一个服务器

fs.readFile('./static/' + pathname, (err, data) => {

if (err) {

fs.readFile('./static/404.html', (err, data) => {

//MIME类型,就是

//网页文件:text/html

//jpg文件:image/jpg

res.writeHead(404, { 'Content-type': `${mime};charset=utf8` });

res.end(data);

});

return;

};

res.writeHead(200, { 'Content-type': `${mime};charset=utf8` });

res.end(data);

});

}).listen(3000);

function getMime(extname) {

switch (extname) {

case '.html':

return 'text/html';

break;

case '.jpg':

return 'image/jpg';

break;

case '.css':

return 'text/css';

break;

}

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