【Node.js】node入门全攻略

一、初识 Node.js

(一)JS 解析引擎

  • 定义:解析执行JS 代码,给出运行结果
浏览器 Chrome Firefox Safri JSCore
JS 解析引擎 IE V8 OdinMonkey Chakra

(二)JS 运行环境

  • 定义:代码正常运行所需的必要环境
    • 浏览器:V8引擎 + 内置 API(BOM、DOM、Canvas、ajax、JS内置对象) + 第三方库(jQuery、art-template)
    • Node.js:V8引擎 + 内置 API(fs、path、http、JS内置对象、querystring) + 第三方库(express + mysql)

(三)Node.js

1、作用

框架 Express Electron restify
功能 构建 Web 应用 构建跨平台桌面应用 构建 API 接口项目

2、命令

  • 打开终端 win + e
  • 切换目录 cd 目标目录
  • 查看版本号 node -v
  • 执行 JS 代码 node js文件路径
  • 打开目标目录终端 shift + 文件位置鼠标右键 + powershell
  • 快速定位上一次执行命令 ↑ 键
  • 快速补全路径 tab 键
  • 快速清空当前输入命令 esc 键
  • 清空终端 cls 键

二、fs 文件系统模块

(一)fs 模块

  • 定义:Node.js 官方提供、用来操作文件的模块
  • 导入:const fs = require('fs')

(二)方法

1、fs.readFile()

  • 用法:读取指定文件内容
  • 语法:fs.readFile(path[, options], callback(err, dataStr))

path:文件路径的字符串
options:读取文件的编码格式,默认 utf8
callback: 文件读取完成后,通过回调函数拿到读取结果

  • 注意
    • 只能用来创建文件,不支持创建路径
    • 重复调用写入同一个文件,新内容覆盖旧内容

2、fs.writeFile()

  • 用法:向指定文件写入内容
  • 语法:fs.writeFile(path, data[, options], callback(err, dataStr))

data:要写入的内容

3、路径动态拼接

  • 原因:提供 ./ 或 …/ 开头的相对路径时,执行 node 命令所处目录,出现路径动态拼接错误
解决方案
盘符出发的完整路径
__dirname + '/相对路径'
移植性差不易维护
\为转义字符需要改为\\

三、path 路径模块

(一)path 模块

  • 用法:Node.js 官方提供、用来处理路径的模块
  • 导入:const path = require('path')

(二)方法

1、path.join()

  • 用法:路径片段拼接完整路径
  • 语法:path.join([paths…])
    • path.join(‘/a’,‘/b/c’,‘../’,‘./d’,‘e’) // \a\b\d\e
    • path.join(__dirname, ‘/文件名’) // 当前文件所处目录\文件名

2、path.basename()

  • 用法:从路径字符串末尾解析文件名
  • 语法:path.basename(path[, ext])
    • path.basename(‘/a/b/c/index.html’) // index.html
    • path.basename(‘/a/b/c/index.html’, ‘.html’) // index

path:完整路径字符串
ext:文件扩展名

3、path.basename()

  • 用法:获取路径扩展名
  • 语法:path.extname(path)
    • path.extname(‘/a/b/c/index.html’) // .html

四、http 模块

(一)http 模块

  • 用法:Node.js 官方提供、用来创建 web 服务器的模块
  • 导入:const http = require('http')

(二)web 服务

  • 后端:服务器安装了 web 服务器软件,使之异于普通电脑。如 IIS、Apache 等第三方 web 服务器软件
  • 前端:基于 Node.js 提供的 http 模块,通过代码手写服务器软件,从而对外提供 web 服务

(三)服务器相关概念

  • IP 地址:互联网上每台计算机的唯一地址,通常以点分十进制表示成a.b.c.d的形式,均为0-255间十进制整数
  • 域名:为了避免 IP 地址不直观且不便于记忆的问题,使用字符型地址方案
  • 域名服务器:DNS,IP 地址和域名的一一对应关系存放在域名服务器,提供 IP 地址和域名之间的转换服务
  • 端口号:一台电脑中运行众多的 web 服务,每个 web 服务都对应一个唯一的端口号。通过端口号,可以准确处理客户端发送过来的网络请求,提交给对应 web 服务进行处理
    • 每个端口号不能同时被多个 web 服务占用
    • 实际应用中,URL 的80端口可以被省略

(四)创建 web 服务器

1、创建基本 web 服务器

  • 导入 http 模块
  • 创建 web 服务器实例
  • 为服务器实例绑定 request 事件,监听客户端请求
  • 启动服务器
(1)req
  • req:请求对象,包含与客户端相关的数据和属性
    • req.url:请求地址(端口号以后)
    • req.method:请求方式
(2)res
  • res:响应对象,包含与服务器相关的数据和属性
    • 解决中文乱码:手动设置内容编码格式,res.setHeader(‘Content-Type’, ‘text/html;charset=utf-8’)
    • res.end():向客户端发送指定内容,并结束请求的处理过程
// 1、导入 http 模块
const http = require('http')
// 2、创建 web 服务器实例
const server = http.createServer()
// 3、调用 server.on() 方法,为服务器绑定 request 事件
server.on('request', (req, res) => {
    
    
    const str = `你请求的地址为${
      
      req.url},请求的 method 为${
      
      req.method}`
    // 3.1、解决中文乱码
    res.setHeader('Content-Type','text/html;charset=utf-8')    
    // 3.2、向客户端发送指定内容,并结束请求
    res.end(str)
})
// 4、调用 server.listen(端口号,回调) 方法,启动 web 服务器
server.listen(80, () => {
    
    
    console.log('http running at http://127.0.0.1');
})

2、根据不同 url 响应不同 html

  • 获取请求的 url 地址
  • 设置默认响应内容为 404 Not found
  • 判断用户请求的页面类型
  • 设置 Content-Type 响应头,防止中文乱码
  • 使用 res.end()把内容响应给客户端
server.on('request',(req, res) => {
    
    
    // 1、获取请求的 url 地址
    const url = req.url
    // 2、设置默认响应内容为 404 Not Found
    let content =  `<h1>404 Not Found</h1>`
    // 3、判断用户请求页面类型
    if(url === '/' || url === '/index.html'){
    
    
        content = `<h1>首页</h1>`
    }else if(url === '/about.html'){
    
    
        content = `<h1>关于页面</h1>`
    }
    // 4、设置 Content-Type 响应头,防止中文乱码
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8')
    // 5、内容响应给客户端
    res.end(content)
})

3、实现 web 服务器

(1)核心思路
  • 把文件的实际存放路径,作为每个资源的请求 url 地址
    在这里插入图片描述
(2)实现步骤
  • 导入需要模块
  • 创建基本的 web 服务器
  • 将资源的请求 url 地址映射为文件的存放路径
  • 读取文件内容并响应给客户端
  • 优化资源请求路径
// 1、导入模块,处理服务器、文件、路径问题
const http = require('http')
const fs = require('fs')
const path = require('path')

// 2、创建web服务器
const server = http.createServer()
// 3、添加web服务器的request事件
server.on('request', (req, res) => {
    
    
    const url = req.url
    // 3.1、路径直接拼接
    // const fpath = path.join(__dirname, url)
    // 3.2、优化资源请求路径
    let fpath = ''
    if(url === '/'){
    
    
        fpath = path.join(__dirname, '/clock/index.html')
    }else{
    
    
        fpath = path.join(__dirname, '/clock', url)
    }
    // 4、根据映射来的文件路径读取文件
    fs.readFile(fpath, 'utf-8', (err, dataStr) => {
    
    
        if(err) return res.end('404 Not Found')
        // 成功读取的内容响应给客户端
        res.end(dataStr)
    })
})
// 5、启动服务器
server.listen(80, ()=>{
    
    
    console.log('server running at http://127.0.0.1');
})

五、Node 模块化

(一)模块化基本概念

  • 模块化:遵守固定规则,将大文件拆成独立且相互依赖的多个小模块
  • 优点
    • 提高代码复用性
    • 提升代码可维护性
    • 实现按需加载

(二)Node.js 模块分类

1、三类模块

  • 内置模块:Node.js 官方提供的,如 fs、path、http
  • 自定义模块:用户创建的每个 .js 文件
  • 第三方模块:第三方开发模块,下载后使用

2、加载模块

  • 语法:require(‘名字/路径’)
  • 区别:加载内置和第三方模块填写名字,加载自定义模块填写相对路径
  • 注意:加载模块,会执行被加载模块中的代码

3、模块作用域

  • 定义:类似函数作用域,自定义模块中的变量、方法等只能在当前模块被访问
  • 优点:防止全局变量污染

4、向外共享模块作用域中的成员

(1)module 对象
  • 每个 .js 自定义模块中都有一个 module 对象,储存当前模块相关信息
Module {
    
    
  id: '.',
  path: 'C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\files',
  exports: {
    
    },
  filename: 'C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\files\\module.js',
  loaded: false,
  children: [],
  paths: [
    'C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\files\\node_modules',
    'C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\node_modules',
    'C:\\Users\\Administrator\\node_modules',
    'C:\\Users\\node_modules',
    'C:\\node_modules'
  ]
}
(2)module.exports 对象
  • module.exports:用于自定义模块中对外共享模块内成员,外界用 require() 导入自定义模块时,得到的就是 module.exports 指定对象
  • exports:简化版代码,默认情况下 module.exports 和 exports 指向同一个对象,最终共享结果以 module.exports 指向的对象为准
  • 同一模块中,避免同时使用 module.exports 和 exports
    在这里插入图片描述

5、模块化规范

  • Node.js 遵循 CommonJS 模块化规范——模块特性和各模块之间如何相互依赖
    • 每个模块内部,module 变量代表当前模块
    • module 变量是一个对象,其 exports 属性是对外接口
    • require() 方法用于加载模块,即加载该模块的 module.exports 属性

(三)npm 与包

1、包

  • 定义:Node.js 中的第三方模块又称包
  • 来源:第三方开发,免费且开源
  • npm:全球最大包共享平台,点此下载
  • 步骤
    • 使用 npm 包管理工具,在项目安装对应包
    • 使用 require() 导入包
    • 参考官方 API 文档使用
npm install 包名 // 完整版
npm i 包名 // 简写版
npm i 包名@版本(点分十进制:大版本.功能大版本.Bug修复版本) // 指定版
npm i 包名 --save-dev // 仅项目开发阶段使用的包复杂版
npm i 包名 -D // 仅项目开发阶段使用的包简写版

2、包管理配置文件

(1)多人协作问题
  • 第三方包体积过大,不方便团队成员共享项目源代码,需要在共享时剔除 node_modules
(2)包管理配置文件
  • 项目根目录中必有 package.json包管理配置文件,记录与项目有关的配置信息,方便剔除 node_modules 目录后,在团队成员共享项目源代码
    • 项目名称、版本号、描述
    • 项目中使用的包
    • 开发期间使用的包
    • 开发和部署期间使用的包
① 快速创建 package.json
  • 在执行命令时所处目录中,使用快捷命令 npm init -y 快速创建 package.json 包管理配置文件
    • 仅支持英文目录下运行,不支持空格
    • 运行 npm install 后,npm 包管理工具自动把包的名称版本号记录到 package.json
② 一次性安装所有包
  • 拿到剔除 node_modules 的项目后,需要先把所有包下载到项目中才能正常运行
  • 运行 npm install/i 命令,直接读取 package.json 中的 dependencies 节点,一次性下载
③ 卸载包
  • npm uninstall 包名,自动将卸载的包从 package.json 中的 dependencies 节点移除
④ devDependencies
  • 仅项目开发阶段使用的包需要 npm i 包名 -D 将包安装并记录到 devDependencies 节点
  • 开发和项目上线都使用的包 npm i 包名 将包安装并记录到 dependencies 节点

3、下包速度慢

  • 原因:npm 下包默认使用国外服务器,网络数据传输经过漫长海底电缆
  • 镜像:淘宝在国内搭建一个专门同步国外官方包的服务器,极大提高下包速度
// 查看当前下包镜像源
npm config get registry
// 将下包镜像源切换为淘宝镜像源
npm config set registry=https://registry.npm.taobao.org/
// 检查镜像源是否下载成功
npm config get registry
  • nrm:快速查看和切换下包镜像源
// 安装 nrm 为全局工具
npm i nrm -g
// 查看所有镜像源
nrm ls
// 将下包镜像源切换为 taobao 镜像
nrm use taobao

4、包的分类

  • 全局包:npm i -g,工具性质,参考官方说明文档使用
  • 项目包:安装到项目 node_modules 目录的包
    • 开发依赖包:记录到 DevDependencies 节点中的包,仅开发期间使用
    • 核心依赖包:记录到 dependencies 节点中的包,开发和上线期间使用
  • i5thing_toc:将 md 文档转为 html 页面的工具
// 安装全局包
npm i -g i5ting_toc
// 调用包
i5ting_toc -f md文件路径 -o

5、创建并发布包

(1) 新建文件夹作为包的根目录
(2) 基础文件
  • package.json:包管理配置文件
{
    
    
  "name":"包名",
  "version":"1.0.0", //版本号
  "main":"index.js", // 入口文件
  "description":"包简介",
  "keywords":['关键词1', '关键词2', '关键词3',],
  "license":"ISC" // 开源许可协议
}
  • src:包功能文件
module.exports = {
    
    功能函数名} // 暴露给入口文件
  • index.js:包入口文件
const exp = require('功能文件路径') //接收功能文件
module.export = {
    
    ...exp} // 暴露给外部
  • README.md:包使用说明
(3)发布
  • 将终端切换到包的根目录,运行 npm publish 命令
(4)删除
  • 运行 npm unpublish 包名 --force 命令
    • 仅支持删除72小时内发布的包
    • 删除的包24小时内不允许重复发布

(四)模块加载机制

1、优先从缓存中加载

  • 模块在第一次加载后会被缓存,多次调用 require() 不会导致模块代码重复执行,提升模块加载效率

2、模块加载机制

(1)内置模块加载优先级最高
  • Node.js 官方发布模块同名优先加载
(2)自定义模块加载
  • 必须指定以 ./ 或 …/ 开头的路径标识符,否则 node 会将其当做内置模块第三方模块加载
  • 导入自定义模块时如果忽略文件扩展名,node 会按序分别尝试加载以下文件
    • 确切文件名
    • 补全 .js 扩展名
    • 补全 .json 扩展名
    • 补全 .node 扩展名
    • 加载失败,终端报错
(3)第三方模块加载
  • 非内置模块、无路径开头时,Node.js 从当前模块的父目录开始,尝试从 node_modules 文件夹加载第三方模块
  • 如果没有找到对应第三方模块,移动到上一层父目录加载,直至文件系统根目录
(4)目录作为模块
  • 在被加载目录下查找 package.json 文件,寻找 main 属性作为 require() 加载入口
  • 如果 package.json 文件不存在或 main 入口不存在/无法解析, node.js 加载目录下的 index.js
  • 如果上述两步均失败,则 Node.js 在终端打印错误提示:Error:Cannot find module ‘xxx’

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