《Node.js高级编程》之Node 核心API基础

Node 核心API基础

• 第三章 加载模块
• 第四章 应用缓冲区
• 第五章 事件发射器模式简化事件绑定
• 第六章 使用定时器制定函数执行计划

第三章 加载模块

本章提要

• 加载模块
• 创建模块
• 使用node_modules文件夹

问题：

• 全局名称空间，共享
• 安全性问题、冲突、难以跟踪与解决。

Node解决

• 使用了CommonJS模块标准。
• 划分模块，根本没有全局作用域

3.1 理解Node如何加载模块

文件路径 + 名称

核心模块会预先加载

NPM安装模块

var module = require('module_name');

该对象表示模块对外暴露的 JavaScript API

它可以是一个函数，也可以是一个具有若干属性的对象，

属性可能是函数、数组，或者是其他类型。

3.2 导出模块

CommonJS模块系统

文件共享对象，函数.

模块和文件一一对应。

function Circle(x,y,r){
    function r_squared(){
        return Math.pow(r,2);
    }

    function area(){
        return Math.PI * r_squared();
    }

    return {
        area : area
    }
}

module.exports = Circle;

module.exports

• 模块向需要它的脚本所导出的对象，可以是任意对象。

模块代码

function printA(){
    console.log('A');
}

function printB(){
    console.log('B');
}

function printC(){
    console.log('C');
}

module.exports.printA = printA;
module.exports.printB = printB;
module.exports.pi = Math.PI;

引用模块

var myModule2 = require('./myModule2');
myModule2.printA();
myModule2.printB();
console.log(myModule2.pi);

3.3 加载模块

require函数不会改变全局名称空间的状态，Node种根本没有全局名称空间的概念。

3.3.1 加载核心模块

核心模块，二进制形式发布的模块。

只能通过模块名，而不能通过文件路径。

require(fs)

3.3.2 加载文件模块

提供绝对路径 或相对路径

从文件系统加载非核心模块

var myModule = require ('/home/carvendy/my_modules/my');

可以省略.js的扩展名

3.3.3 加载文件夹模块

var myModule = require('./myModuleDir');

查找包定义，package.json

包不存在就会找 index.js

3.3.4 从node_modules 文件夹加载

如果一个模块既不是相对路径，也不是核心模块，

那么就会尝试在当前目录下的 node_modules文件中查找。

var myModule = require('myModule.js');

当前目录没有myModule.js，就会往上一级父目录查找，持续到达根目录。

推荐还是让NPM来管理

3.3.4 缓存模块

模块在首次加载时，会被缓存起来，这意味着能被解析为相同的文件名。

console.log('module my_module initializing...');
module.exports = function (){
    console.log('Hi!');
}
console.log('my_module initialized.');

然后加载

var myModule = require('./my_module');

输出

module my_module initializing...

module my_module initialized.

加载两次效果一样

模块在初始化，可能会有副作用

总结

• CommonJS模块系统取代，js默认全局名称空间
• 避免是安全性问题和错误。
• 使用require()加载模块
• 还可以编写 JavaSript导出的模块API

第四章 应用缓冲区处理、编码和解码二进制数据

#### 本章提要
- 理解Node 中为何需要缓冲区
- 用字符串创建缓冲区
- 将缓冲区转换成字符串
- 在缓冲区中处理数据
- 切分和复制缓冲区

问题

• js 善于处理字符串，但是它是被设计处理HTML，不擅长处理二进制数据。
• js没有字节类型，没有结构化类型，甚至没有字节数组
• 只有数值类型和字符串

Node 解决

• 处理HTTP文本协议
• 数据库通信、图像操作。
• 前期，使用字符串处理二进制，性能底下。
• 于是，引入了二进制缓冲区。(字节为计量单位)

补充

Buffer类的另一特别之处是数据占用的内存并不是分配JavaScript VM内存堆，这些对象不会被垃圾收集算法处理。

它会占据一个不会被修改的永久内存地址，这避免了因缓冲区内容的内存复制所造成的CPU浪费。

4.1 创建缓冲区

var buf = new Buffer('Hello World');//使用utf-8

var buf = new Buffer('8b76fdes713ce','base64');

编码

• ascii, ASCII字符集
• utf8, UTF-8
• base64,Base64个可打印的ASCII字符

如果缓冲区没有具体内容初始化，那么可以指定容量大小创建,备用

var buf = new Buffer(1024);

4.2 在缓冲区中获取和设置数据

查看某个字节

var buf = new Buffer('my buffer content');
console.log(buf[10]);//-->99 （随机值）

注意

• 设置一个大于255的数，将会用256对该数取模，赋值。
• 设置256，实际上被赋值为0
• 设置为100.7的小数，只会存储100
• 如果尝试给超出缓冲区边界的位置赋值，那么将会失败告终。

var buf = new Buffer(100);
console.log(buf.length);

4.3 切分缓冲区

对于已经创建的缓冲区，也许需要提取一部分。

var buffer = new Buffer('this is the content of my buffer');
var smallerBuffer = buffer.slice(8,9);
console.log(smallerBuffer.toString());

注意

切缓冲区，并没有分配新的内存。只不过引用父缓冲区的起始和结束位置。

修改父，删除父，可能会有错误，或内存泄漏。

4.4 赋值缓冲区

var buffer = new Buffer('this is the content of my buffer');
var smallerBuffer = buffer.slice(8,19);
console.log(smallerBuffer.toString());

var buf1 = new Buffer('this is the content of my buffer');
var buf2 = new Buffer(11);

var targetStart = 0;
var sourceStart = 8;
var sourceEnd  = 19;

buf1.copy(buf2, targetStart , sourceStart , sourceEnd);
console.log(buf2.toString());

** 4.5 缓冲区解码**

var buf = new Buffer('this is the content of my buffer');
var str = buf.toString('base64');

打印

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第五章 使用事件发射器模式简化事件绑定

#### 本章提要：
- 事件发射器模式简介
- 绑定和解绑事件监听器
- 创建自定义的事件发射器

发射事件

类似于发布/订阅模式。

5.1 理解标准回调模式

异步编程不使用函数返回值代表结束，而使用后继传递。

每个函数执行完毕后都会调用一个回调函数。

var fs =  require('fs');
fs.readFile('/etc/passwd',function(err,fileContent){
    if(err){
        throw err;
    }
    console.info('file content',fileContent.toString());
});

5.2 理解事件发射器模式

缺点

如果在函数执行过程中发生了很多事件，或者事件反复多次出现。

这样工作就不太好了。

事件发射器

看月发射事件的兑现，而事件监听器则是绑定到事件发射器上的代码，

负责监听特定类型的事件

var req = http.request(options,function(response){
    response.on("data",function(data){
        console.log("some data",data);
    });
    response.on("end",function(){
        console.log("response ended");
    });
});

PS

• 当需要在请求操作完成智慧重新获取控制权看月使用CPS模式
• 当事件可以发生多次时，就使用事件发射器模式

5.3 理解事件类型

事件类型

按照一般约定，事件类型都是由不包含开个的小写单词组成的。

无法通过编程判断发射了哪些类型的事件，API没有提供内省机制。

error事件

如果程序员选择不监听"error"事件,当事件发生是，事件发射器注意到它，并抛出未捕获异常。

var em = new (require('events').EventEmitter)();
em.emit('event1');//没有的事件
em.emit('error', new Error('My mistake'));// error马上打印堆栈

5.4 应用事件发生器API

方法

• .addListener 和.on —— 添加事件监听
• .once ——指定，并只邦定一个近被调用一次
• .removeEventListener ——删除
• .removeAllEventListener ——删除所有绑定的事件

5.4.1 使用.addListener或.on 绑回调函数

function receiveData(data){
    console.info("got data from server");
}
readStream.addListener("data",receiveData);

分析

当有可用数据块时，文件可读流就会发射“data”事件

可以使用on代替：

readStream.on("data",receiveData);

PS:

data事件可能会传递数据缓冲区，error事件可能会传递一个错误对象，而流“end”事件则不向事件监听器传递任何参数。

5.4.2 绑定多个事件监听器

readStream.on("data",function(data){
    console.log('I have data');
});
readStream.on("data",function(data){
    console.log('I have data 2');
});

PS:

• 有注册顺序
• 监听器没有执行，可能是前面还有一个监听器
• 异常，可能会永远不会被执行。
• 第一个事件抛错误了，第二个监听器就不会执行。

5.4.3 .removeListener 删除

5.4.4. .once() 最多执行一次

var event = require('events').EventEmitter;
EventEmitter.prototype.once = function (type,callbak){
    var that = this;
    this.on(type,function listener(){
        that.removeListener(type,listener);
        callback.apply(that,arguments);//参数原封不动传递，再调回调函数
    });
}

.removeAllListeners

5.5 创建事件发射器

5.5.1 从Node事件发射器继承

var util = require('util');
var events = require('events').EventEmitter;
var MyClass = function(){
    //原型链
    util.inherits(MyClass, EventEmitter);
}

发射事件

MyClass.prototype.someMethod = function (){
    this.emit("custom event","argument 1","argument 2");
}

// 触发
var myClazz = new MyClass();
myClazz.on('custom event',function(str1,str2){
    console.log("one:%s,two:%s",str1,str2);
});

myClazz.someMethod();

第六章 定时器指定函数执行计划

#### 本章提要
- 推迟函数的执行
- 取消执行计划
- 指定函数的周期行执行计划
- 将函数执行推迟到下一轮事件循环

Node全面实现一组函数，它们被用来再服务端辅助不通进程进行后期限或者推迟执行。

6.1 使用 setTimeout推迟

var timeout_ms = 2000;
var timeout = setTimeout(functino({
    console.log('do sime');
}),timeout_ms);

clearTimeout(timeout);//取消函数计划

6.2 指定和取消函数的重复执行计划

var period = 1000;
setInterval(function(){
    console.log("tick");
},period);

6.4 使用process.nextTick将函数执行推迟到下一个事件循环

有时候不需要立刻执行。

事件循环在一个处理事件队列的循环运行，事件循环每执行一次就被称为一个"tick"

process.nextTick 比激活超时队列块。

process.nextTick(function(){
    my_expensive_conmputation_function();
});

6.5 阻塞队列事件循环

单线程事件循环。

运行时调用相关回调函数来处理队列的下个事件。

特殊情况，如果某个回调占用事件长，整个服务就会非常缓慢。

[阻塞]

process.nextTick(function nextTick1(){
    var a = 0;
    while(true){
        a++;
    }
});

process.nextTick(function nextTick2(){
    console.log("2.....");
});

setTimeout(function timeout(){
    console.log(1);
},1000);

6.6 推出事件循环

释放事件

6.7 使用 setTimeout 代替setInteval 前置函数串行

var inteval = 1000;
setInterval(function(){
    my_async_function(function(){
        console.log('finished...!');
    });
});