[Node]-No.00

  1. 模块化
    公布自己的模块功能.
module.exports = greet;

其他模块调用另外的模块.

var greet = require('./hello');//模块名就是js文件的名字

公布方法

module.exports = {
    hello: hello,
    greet: greet
};

exports.hello = hello;
exports.greet = greet;

如果要输出一个键值对象{}，可以利用exports这个已存在的空对象{}，并继续在上面添加新的键值；
如果要输出一个函数或数组，必须直接对module.exports对象赋值。
所以我们可以得出结论：直接对module.exports赋值，可以应对任何情况：

module.exports = {
    foo: function () { return 'foo'; }
};

或者：

module.exports = function () { return 'foo'; };

最终，我们强烈建议使用module.exports = xxx的方式来输出模块变量.

  1. 基本模块
  • Global
    JavaScript有且仅有一个全局对象，在浏览器中，叫window对象。而在Node.js环境中，也有唯一的全局对象，但不叫window，而叫global，这个对象的属性和方法也和浏览器环境的window不同。进入Node.js交互环境，可以直接输入：
> global.console
  • Process
    process也是Node.js提供的一个对象，它代表当前Node.js进程。通过process对象可以拿到许多有用信息.
    JavaScript程序是由事件驱动执行的单线程模型，Node.js也不例外。Node.js不断执行响应事件的JavaScript函数，直到没有任何响应事件的函数可以执行时，Node.js就退出了。
    如果我们想要在下一次事件响应中执行代码，可以调用process.nextTick()：
process.nextTick(function () {
    console.log('nextTick callback!');
});
console.log('nextTick was set!');

这说明传入process.nextTick()的函数不是立刻执行，而是要等到下一次事件循环。
Node.js进程本身的事件就由process对象来处理。如果我们响应exit事件，就可以在程序即将退出时执行某个回调函数：

// 程序即将退出时的回调函数:
process.on('exit', function (code) {
    console.log('about to exit with code: ' + code);
});

有很多JavaScript代码既能在浏览器中执行，也能在Node环境执行，但有些时候，程序本身需要判断自己到底是在什么环境下执行的，常用的方式就是根据浏览器和Node环境提供的全局变量名称来判断：

if (typeof(window) === 'undefined') {
    console.log('node.js');
} else {
    console.log('browser');
}
  1. 文件系统模块
    Node.js内置的fs模块就是文件系统模块，负责读写文件。
    和所有其它JavaScript模块不同的是，fs模块同时提供了异步和同步的方法。
    因为JavaScript的单线程模型，执行IO操作时，JavaScript代码无需等待，而是传入回调函数后，继续执行后续JavaScript代码。比如jQuery提供的getJSON()操作：
$.getJSON('http://example.com/ajax', function (data) {
    console.log('IO结果返回后执行...');
});
console.log('不等待IO结果直接执行后续代码...');

而同步的IO操作则需要等待函数返回：

// 根据网络耗时，函数将执行几十毫秒~几秒不等:
var data = getJSONSync('http://example.com/ajax');
  • 异步读文件
    按照JavaScript的标准，异步读取一个文本文件的代码如下：
'use strict';
var fs = require('fs');
fs.readFile('sample.txt', 'utf-8', function (err, data) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        console.log(data);
    }
});

异步读取时，传入的回调函数接收两个参数，当正常读取时，err参数为null，data参数为读取到的String。当读取发生错误时，err参数代表一个错误对象，data为undefined。这也是Node.js标准的回调函数：第一个参数代表错误信息，第二个参数代表结果。后面我们还会经常编写这种回调函数。
读取一个图片文件：

'use strict';
var fs = require('fs');
fs.readFile('sample.png', function (err, data) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        console.log(data);
        console.log(data.length + ' bytes');
    }
});

当读取二进制文件时，不传入文件编码时，回调函数的data参数将返回一个Buffer对象。在Node.js中，Buffer对象就是一个包含零个或任意个字节的数组（注意和Array不同）。
Buffer对象可以和String作转换，例如，把一个Buffer对象转换成String：

// Buffer -> String
var text = data.toString('utf-8');
console.log(text);

或者把一个String转换成Buffer：

// String -> Buffer
var buf = new Buffer(text, 'utf-8');
console.log(buf);
  • 同步读文件
    除了标准的异步读取模式外，fs也提供相应的同步读取函数。同步读取的函数和异步函数相比，多了一个Sync后缀，并且不接收回调函数，函数直接返回结果。
    用fs模块同步读取一个文本文件的代码如下：
'use strict';
var fs = require('fs');
var data = fs.readFileSync('sample.txt', 'utf-8');
console.log(data);

如果同步读取文件发生错误，则需要用try...catch捕获该错误：

try {
    var data = fs.readFileSync('sample.txt', 'utf-8');
    console.log(data);
} catch (err) {
    // 出错了
}
  • 写文件
    将数据写入文件是通过fs.writeFile()实现的：
'use strict';
var fs = require('fs');
var data = 'Hello, Node.js';
fs.writeFile('output.txt', data, function (err) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        console.log('ok.');
    }
});

writeFile()的参数依次为文件名、数据和回调函数。如果传入的数据是String，默认按UTF-8编码写入文本文件，如果传入的参数是Buffer，则写入的是二进制文件。回调函数由于只关心成功与否，因此只需要一个err参数。
和readFile()类似，writeFile()也有一个同步方法，叫writeFileSync()：

'use strict';
var fs = require('fs');
var data = 'Hello, Node.js';
fs.writeFileSync('output.txt', data);
  • stat
    如果我们要获取文件大小，创建时间等信息，可以使用fs.stat()，它返回一个Stat对象，能告诉我们文件或目录的详细信息：
'use strict';
var fs = require('fs');
fs.stat('sample.txt', function (err, stat) {
    if (err) {
        console.log(err);
    } else {
        // 是否是文件:
        console.log('isFile: ' + stat.isFile());
        // 是否是目录:
        console.log('isDirectory: ' + stat.isDirectory());
        if (stat.isFile()) {
            // 文件大小:
            console.log('size: ' + stat.size);
            // 创建时间, Date对象:
            console.log('birth time: ' + stat.birthtime);
            // 修改时间, Date对象:
            console.log('modified time: ' + stat.mtime);
        }
    }
});

结果：

isFile: true
isDirectory: false
size: 10
birth time: Wed Jul 05 2017 09:00:00 GMT+0800 (中国标准时间)
modified time: Wed Jul 05 2017 09:00:05 GMT+0800 (中国标准时间)

在fs模块中，提供同步方法是为了方便使用。那我们到底是应该用异步方法还是同步方法呢？
由于Node环境执行的JavaScript代码是服务器端代码，所以，绝大部分需要在服务器运行期反复执行业务逻辑的代码，必须使用异步代码，否则，同步代码在执行时期，服务器将停止响应，因为JavaScript只有一个执行线程。
服务器启动时如果需要读取配置文件，或者结束时需要写入到状态文件时，可以使用同步代码，因为这些代码只在启动和结束时执行一次，不影响服务器正常运行时的异步执行。

  • stream
    有些流用来读取数据，比如从文件读取数据时，可以打开一个文件流，然后从文件流中不断地读取数据。有些流用来写入数据，比如向文件写入数据时，只需要把数据不断地往文件流中写进去就可以了。
    在Node.js中，流也是一个对象，我们只需要响应流的事件就可以了：data事件表示流的数据已经可以读取了，end事件表示这个流已经到末尾了，没有数据可以读取了，error事件表示出错了。
    从文件流读取文本内容的示例：
'use strict';
var fs = require('fs');
// 打开一个流:
var rs = fs.createReadStream('sample.txt', 'utf-8');
rs.on('data', function (chunk) {
    console.log('DATA:')
    console.log(chunk);
});
rs.on('end', function () {
    console.log('END');
});
rs.on('error', function (err) {
    console.log('ERROR: ' + err);
});

要注意，data事件可能会有多次，每次传递的chunk是流的一部分数据。
要以流的形式写入文件，只需要不断调用write()方法，最后以end()结束：

'use strict';
var fs = require('fs');
var ws1 = fs.createWriteStream('output1.txt', 'utf-8');
ws1.write('使用Stream写入文本数据...\n');
ws1.write('END.');
ws1.end();
var ws2 = fs.createWriteStream('output2.txt');
ws2.write(new Buffer('使用Stream写入二进制数据...\n', 'utf-8'));
ws2.write(new Buffer('END.', 'utf-8'));
ws2.end();
  • pipe
    就像可以把两个水管串成一个更长的水管一样，两个流也可以串起来。一个Readable流和一个Writable流串起来后，所有的数据自动从Readable流进入Writable流，这种操作叫pipe。
    在Node.js中，Readable流有一个pipe()方法，就是用来干这件事的。
    让我们用pipe()把一个文件流和另一个文件流串起来，这样源文件的所有数据就自动写入到目标文件里了，所以，这实际上是一个复制文件的程序：
'use strict';
var fs = require('fs');
var rs = fs.createReadStream('sample.txt');
var ws = fs.createWriteStream('copied.txt');
rs.pipe(ws);

默认情况下，当Readable流的数据读取完毕，end事件触发后，将自动关闭Writable流。如果我们不希望自动关闭Writable流，需要传入参数：

readable.pipe(writable, { end: false });
  • http
    Node.js开发的目的就是为了用JavaScript编写Web服务器程序。因为JavaScript实际上已经统治了浏览器端的脚本，其优势就是有世界上数量最多的前端开发人员。如果已经掌握了JavaScript前端开发，再学习一下如何将JavaScript应用在后端开发，就是名副其实的全栈了。
    • HTTP协议
      要理解Web服务器程序的工作原理，首先，我们要对HTTP协议有基本的了解。如果你对HTTP协议不太熟悉，先看一看HTTP协议简介。
    • HTTP服务器
      要开发HTTP服务器程序，从头处理TCP连接，解析HTTP是不现实的。这些工作实际上已经由Node.js自带的http模块完成了。应用程序并不直接和HTTP协议打交道，而是操作http模块提供的request和response对象。
      request对象封装了HTTP请求，我们调用request对象的属性和方法就可以拿到所有HTTP请求的信息；
      response对象封装了HTTP响应，我们操作response对象的方法，就可以把HTTP响应返回给浏览器。
      用Node.js实现一个HTTP服务器程序非常简单。我们来实现一个最简单的Web程序hello.js，它对于所有请求，都返回Hello world!：
'use strict';
// 导入http模块:
var http = require('http');
// 创建http server，并传入回调函数:
var server = http.createServer(function (request, response) {
    // 回调函数接收request和response对象,
    // 获得HTTP请求的method和url:
    console.log(request.method + ': ' + request.url);
    // 将HTTP响应200写入response, 同时设置Content-Type: text/html:
    response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
    // 将HTTP响应的HTML内容写入response:
    response.end('<h1>Hello world!</h1>');
});
// 让服务器监听8080端口:
server.listen(8080);
console.log('Server is running at http://127.0.0.1:8080/');
  • 文件服务器
    让我们继续扩展一下上面的Web程序。我们可以设定一个目录，然后让Web程序变成一个文件服务器。要实现这一点，我们只需要解析request.url中的路径，然后在本地找到对应的文件，把文件内容发送出去就可以了。
    解析URL需要用到Node.js提供的url模块，它使用起来非常简单，通过parse()将一个字符串解析为一个Url对象：
'use strict';
var url = require('url');
console.log(url.parse('http://user:pass@host.com:8080/path/to/file?query=string#hash'));

结果如下：

Url {
  protocol: 'http:',
  slashes: true,
  auth: 'user:pass',
  host: 'host.com:8080',
  port: '8080',
  hostname: 'host.com',
  hash: '#hash',
  search: '?query=string',
  query: 'query=string',
  pathname: '/path/to/file',
  path: '/path/to/file?query=string',
  href: 'http://user:pass@host.com:8080/path/to/file?query=string#hash' }

处理本地文件目录需要使用Node.js提供的path模块，它可以方便地构造目录：

'use strict';
var path = require('path');
// 解析当前目录:
var workDir = path.resolve('.'); // '/Users/michael'
// 组合完整的文件路径:当前目录+'pub'+'index.html':
var filePath = path.join(workDir, 'pub', 'index.html');
// '/Users/michael/pub/index.html'

使用path模块可以正确处理操作系统相关的文件路径。在Windows系统下，返回的路径类似于C:\Users\michael\static\index.html，这样，我们就不关心怎么拼接路径了。
实现一个文件服务器file_server.js：

'use strict';
var
    fs = require('fs'),
    url = require('url'),
    path = require('path'),
    http = require('http');
// 从命令行参数获取root目录，默认是当前目录:
var root = path.resolve(process.argv[2] || '.');
console.log('Static root dir: ' + root);
// 创建服务器:
var server = http.createServer(function (request, response) {
    // 获得URL的path，类似 '/css/bootstrap.css':
    var pathname = url.parse(request.url).pathname;
    // 获得对应的本地文件路径，类似 '/srv/www/css/bootstrap.css':
    var filepath = path.join(root, pathname);
    // 获取文件状态:
    fs.stat(filepath, function (err, stats) {
        if (!err && stats.isFile()) {
            // 没有出错并且文件存在:
            console.log('200 ' + request.url);
            // 发送200响应:
            response.writeHead(200);
            // 将文件流导向response:
            fs.createReadStream(filepath).pipe(response);
        } else {
            // 出错了或者文件不存在:
            console.log('404 ' + request.url);
            // 发送404响应:
            response.writeHead(404);
            response.end('404 Not Found');
        }
    });
});
server.listen(8080);
console.log('Server is running at http://127.0.0.1:8080/');

在命令行运行node file_server.js /path/to/dir，把/path/to/dir改成你本地的一个有效的目录，然后在浏览器中输入http://localhost:8080/index.html：

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