NodeJS笔记

Node.js介绍

Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。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。Node.js 的包管理工具 npm 是全球最大的开源库生态系统。

Node.js 不是一门语言，也不是 JavaScript 的框架，也不是像Nginx一样的Web服务器，Node.js 是 JavaScript 在服务器端的运行环境（平台）。

在 Node.js 里运行 JavaScript，跟在 Chrome 里运行 JavaScript 有什么不同？

二者采用的是同样的 JS 引擎。在 Node.js 里写 JS，和在前端写 JS，几乎没有不同。在写法上的区别在于：Node.js 没有浏览器、页面标签相关的 API，但是新增了一些 Node.js 相关的 API。通俗来说，对于开发者而言，在前端写 JS 是用于控制浏览器；而 Node.js 环境写 JS 可以控制整个计算机。

历史回顾：

（1）一开始，页面很简单，html 是后端渲染的（比如PHP、ASP、JSP等方式）。后端发现页面中的 js 好麻烦（虽然简单，但是坑多），于是让公司招聘专门写 js 的人，简称「前端切图仔」。

（2）随着 Node.js 和前端 MVC 的兴起，以及前端越来越复杂，慢慢演变成了「前后端分离」。

（3）前端的 SPA 应用流行之后，发现 SEO 问题很大，而且首屏渲染速度很慢，但是自己选的路再难走也要走下去，于是用 Node.js 在服务端渲染被看成是一条出路。

（4）以前在一起的时候，是后端做部分前端的工作；现在在一起的时候，是前端做部分后端的工作。

还可以做客户端软件

Electron 框架就是基于 Node.js 的，可以用来开发客户端软件。

Electron 原名为 Atom Shell，是由 GitHub 开发的一个开源框架。Electron 以 Node.js 作为运行时（runtime），以 chromium 作为渲染引擎，使开发者可以使用 JS 这种前端技术栈开来发跨平台的桌面GUI应用程序。

有一点你可能会感到惊讶：程序员们都在用的代码编辑器 VS Code 软件，就是基于 Electron 框架来开发的。其他使用 Electron 进行开发的知名应用还有：Skype、GitHub Desktop、Slack、WhatsApp等。

Node.js 的特点

异步、非阻塞 IO 模型
事件循环
单线程
总结：轻量和高效

Node.js 的性能和效率非常高。

传统的 Java 语言是一个请求开启一个线程，当请求处理完毕后就关闭这个线程。而 Node.js 则完全没有采用这种模型，它本质上就是一个单线程。

你可能会疑问：一个线程如何服务于大量的请求、如何处理高并发的呢？这是因为，Node.js 采用的是异步的、非阻塞的模型。

这里所谓的“单线程”，指的是 Node 的主线程只有一个。为了确保主线程不被阻塞，主线程是用于接收客户端请求。但不会处理具体的任务。而 Node 的背后还有一个线程池，线程池会处理长时间运行的任务（比如 IO 操作、网络操作）。线程池里的任务是通过队列和事件循环的机制来执行。

node默认的是单线程，一个nodejs应用无法利用多核资源，能够采用事件驱动和异步“I/O”的方式，实现一个单线程、高并发的运行时环境。

nodejs实际上只有js执行是单线程的，I/O显然是其他线程。

Node.js没有在运行Javascript时创建新线程的能力。

js执行线程是单线程的，只要将所需的I/O传递给libuv，自己马上回来做别的事情，然后libuv在指定的时间回调即可。

使用 Node.js 时的劣势

程序运行不稳定，可能会出现服务不可用的情况
程序运行效率较低，每秒的请求数维持在一个较低的水平
前端同学对服务器端的技术不太熟悉。

Hello world

var http = require('http');

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/');

npm使用

npm -v
npm install express # 本地，项目的node_modules目录，会自动创建
npm install express -g # 全局安装
npm list -g # 看全局模块列表
npm list grunt # 看版本号
npm uninstall express # 卸载模块
npm update express
npm search express

# 创建模块
npm init # 会创建package.json 需要手动输入很多东西,auth, version啥的
npm init -y # 可以用这个替代，创建default package.json
npm publish # 发布到资源库

使用package.json描述POM

版本号

使用NPM下载和发布代码时都会接触到版本号。NPM使用语义版本号来管理代码，这里简单介绍一下。

语义版本号分为X.Y.Z三位，分别代表主版本号、次版本号和补丁版本号。当代码变更时，版本号按以下原则更新。

如果只是修复bug，需要更新Z位。
如果是新增了功能，但是向下兼容，需要更新Y位。
如果有大变动，向下不兼容，需要更新X位。

版本号有了这个保证后，在申明第三方包依赖时，除了可依赖于一个固定版本号外，还可依赖于某个范围的版本号。例如”argv”: “0.0.x”表示依赖于0.0.x系列的最新版argv。

回调函数

Node 使用了大量的回调函数，Node 所有 API 都支持回调函数。

通过回调来实现异步编程。回调函数一般作为函数的最后一个参数出现

非阻塞代码实例

var fs = require("fs");

fs.readFile('input.txt', function (err, data) {
    if (err) return console.error(err);
    console.log(data.toString());
});

console.log("程序执行结束!");

事件循环

类似非阻塞IO, 观察者模式。

Node.js 有多个内置的事件，我们可以通过引入 events 模块，并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件，如下实例：

// 引入 events 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 事件 
   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('数据接收成功。');
});
 
// 触发 connection 事件 
eventEmitter.emit('connection');
 
console.log("程序执行完毕。");

emit是触发

on是绑定对应处理

在 Node 应用程序中，执行异步操作的函数将回调函数作为最后一个参数，回调函数接收错误对象作为第一个参数。

EventEmitter

Node.js 所有的异步 I/O 操作在完成时都会发送一个事件到事件队列。

这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。

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 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。

//event.js 文件
var events = require('events'); 
var emitter = new events.EventEmitter(); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener1', arg1, arg2); 
}); 
emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
    console.log('listener2', arg1, arg2); 
}); 
emitter.emit('someEvent', 'arg1 参数', 'arg2 参数'); 

大多数时候我们不会直接使用 EventEmitter，而是在对象中继承它。包括 fs、net、 http 在内的，只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。

Stream

Stream 是一个抽象接口，Node 中有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）。

Node.js，Stream 有四种流类型：

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

从流中读取数据

var fs = require("fs");
var data = '';

// 创建可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');

// 设置编码为 utf8。
readerStream.setEncoding('UTF8');

// 处理流事件 --> data, end, and error
readerStream.on('data', function(chunk) {
   data += chunk;
});

readerStream.on('end',function(){
   console.log(data);
});

readerStream.on('error', function(err){
   console.log(err.stack);
});

console.log("程序执行完毕");

写入流

var fs = require("fs");
var data = '菜鸟教程官网地址：www.runoob.com';

// 创建一个可以写入的流，写入到文件 output.txt 中
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 使用 utf8 编码写入数据
writerStream.write(data,'UTF8');

// 标记文件末尾
writerStream.end();

// 处理流事件 --> finish、error
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

可一对多链式流

readerStream.pipe(writerStream);

fs.createReadStream('input.txt')
  .pipe(zlib.createGzip())
  .pipe(fs.createWriteStream('input.txt.gz'));

模块系统

引入模块

在 Node.js 中，引入一个模块非常简单，如下我们创建一个 main.js 文件并引入 hello 模块，代码如下:

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

以上实例中，代码 require(‘./hello’) 引入了当前目录下的 hello.js 文件（./ 为当前目录，node.js 默认后缀为 js）。

Node.js 提供了 exports 和 require 两个对象，其中 exports 是模块公开的接口，require 用于从外部获取一个模块的接口，即所获取模块的 exports 对象。

接下来我们就来创建 hello.js 文件，代码如下：

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

在以上示例中，hello.js 通过 exports 对象把 world 作为模块的访问接口，在 main.js 中通过 require(‘./hello’) 加载这个模块，然后就可以直接访问 hello.js 中 exports 对象的成员函数了。

require方法接受以下几种参数的传递：

http、fs、path等，原生模块。
./mod或../mod，相对路径的文件模块。
/pathtomodule/mod，绝对路径的文件模块。
mod，非原生模块的文件模块。

参考

Node.js

Fulongのblog

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Node.js 的特点

使用 Node.js 时的劣势

Hello world

npm使用

版本号

回调函数

事件循环

EventEmitter

Stream

模块系统

引入模块

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