作者：大志前端
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前言
本系列文章是根据Mosh大佬的视频教程全方位Node开发 - Mosh整理而成，个人觉得视频非常不错，所以计划边学习边整理成文章方便后期回顾。该视频教程是英文的，但是有中文字幕，感谢marking1212提供的中文字幕翻译。
本篇文章大纲
- Node常用内置模块
- Path 路径模块
- OS 系统模块
- File System Module 文件系统模块
- Events 事件模块
- HTTP模块
Node常用内置模块
我们打开官网Node.js v12.14.1 Documentation，可以看到Node有很多的内置模块，但是这个列表并不是所有都是模块，比如Console就是个对象，还有Buffer是一个全局对象，这些后面会学习到，这里标注一些经常用到的。
- File System 操作文件系统
- HTTP 使用它可以创建监听HTTP请求的网络服务
- OS 操作系统
- Path 提供很多工具可以操作路径
- Process 给我们现在正在处理的信息
- QueryString 创建HTTP服务的时候非常有用
- Stream 用来操作数据流
Path 路径模块
我们打开官网文档，点击进入Path模块的地址Path，可以看到这个模块的所有函数，也有具体的使用方法，可以自己查看文档。
我们先来看下parse函数
const path = require('path') // 引入内置path模块
var pathObj = path.parse(__filename) // 传入之前在模块包装函数中看到的参数__filename
console.log(pathObj)
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下面是控制台打印结果
{ root: 'F:\\',
dir: 'F:\\2020\\study\\Node.js\\node-course\\first-app',
base: 'app.js',
ext: '.js',
name: 'app' }
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返回的对象有很多有用的属性
- root 根路径
- dir 文件夹路径
- base 文件名
- ext 扩展名
- name 去除扩展名的文件名
OS 系统模块
通过OS系统模块，我们可以获取操作系统的信息，官方文档OS。
- freemem() 返回当前可用的内存有多少
- totalmem() 总内存的大小
- userInfo 当前用户的信息
- uptime() 开机时间
- ...
我们来使用几个方法
const os = require('os') // 引入内置的os模块
var freeMem = os.freemem() // 可用内存
var totalMem = os.totalmem() // 总内存
console.log(`freeMem： ${freeMem}`)
console.log(`totalMem：${totalMem}`)
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控制台打印结果如下
freeMem： 3998625792
totalMem：8468672512
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在Node之前，用JavaScript是获取不到这些信息的。
JavaScript被设计为只在浏览器里运行，这样就只能操作window或者document对象，我们不能获取操作系统的信息。
但是到了Node，JavaScript可以在浏览器外执行，或者说在服务器上，这样我们就可以访问操作系统，操作文件，操作网络，比如可以监听某个特定端口的HTTP请求。
File System Module 文件系统模块
打开官网文档File System，可以看到文件系统模块有非常复杂的操作文件和路径的各种方法，我们不会每个方法都看，因为重复的有很多，我们来看个例子。
const fs = require('fs') // 引入fs模块
const files = fs.readdirSync('./') // 同步的方法，返回当前文件夹下的所有文件夹和文件
console.log(files) // => [ 'app.js', 'logger.js' ]
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我们输入fs.，通过编辑器的代码智能提示，我们可以看到几乎所有的方法都分为两类，同步或者阻塞的方法，和异步或者非阻塞的方法。
我们要避免使用同步方法，应该使用异步方法，因为这是非阻塞的。之前我们有学习到Node是单线程的，如果你使用Node来创建你应用的后端，你可能有成千上百的客户端接入后端，如果单线程时刻忙碌，就无法服务众多客户端，所以永远使用异步方法。
我们来看下异步的方法
const fs = require('fs') // 引入fs模块
// 异步方法
fs.readdir('./', function(err, files) {
if (err) {
// 简单处理下错误，不适合用在实际开发中
console.log('Error', error)
} else {
console.log(files)
}
})
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控制台输出结果是一样的。
我们模拟一个异常，把路径改成一个随便的字符
const fs = require('fs') // 引入fs模块
// 随便输入一个不存在的路径
fs.readdir('test', function(err, files) {
if (err) {
// 简单处理下错误，不适合用在实际开发中
console.log('Error', error)
} else {
console.log(files)
}
})
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控制台就会输出报错信息。
第一个参数是路径，所有的异步方法都用一个函数作为最后一个参数，Node会在异步操作完成后自动执行函数，我们叫这种函数为回调函数。
通过代码智能提示我们可以看到回调函数的第一个参数是异常，第二个参数是结果，是一个字符串数组。
这里我们要检测是否有err或者files，只有一个会有值，另一个是null。
Events 事件模块
Node中一个核心的概念就是事件。
事实上很多Node的模块都是基于事件的。
事件就是提示程序中发生了什么信号，例如Node中有个模块是HTTP，可以用来创建网络服务，我们监听给定的端口，每次我们在这个端口得到请求，HTTP类就会发起一个事件，我们的工作就是响应这个事件，具体说就是读取请求内容，并给出对应的反馈。
看下Node的文档，你可以看到很多不同的模块发起不同的事件，你的代码关心的是如何反馈这些事件。
我们打开官方文档Events模块，找到里面的一个类EventEmitter，这个Node的核心模块之一，很多类都是基于这个EventEmitter的，我们来看看如何操作这个类。
// 因为这是一个类，根据规范，我们首字母大写，代表这不是一个函数，不是一个简单的值，而是一个类
// 类是包含属性和函数的容器，函数也叫方法
const EventEmitter = require('events') // 导入EventEmitter
// 创建一个实例对象
// 实例和对象的区别：打个比方，类就像是人类，实例是具体的某个人，比如John,Mary等。
// 类定义了人应该具有的属性和行为特征，实例是类的一个具体对象
const emitter = new EventEmitter()
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这个emitter有很多方法，但是大部分情况我们只用到其中两个，一个是emit，是用来发起一个事件的，这个方法需要传一个参数，即事件的名称。
接下去我们要扩展logger模块，每次记录一个日志都要发起一个事件。
const EventEmitter = require('events')
const emitter = new EventEmitter()
// 发起一个事件
emitter.emit('messageLogged')
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现在如果我们运行程序，是不会有任何结果的，因为我们的应用中没有任何地方注册了对这个事件感兴趣的监听器，监听器是当事件发生时被调用的函数。
现在我们来注册关注messageLogged事件发生的监听器
const EventEmitter = require('events')
const emitter = new EventEmitter()
// 注册一个监听器
// 用addListener()和on()都可以，on()更常用，接受两个参数：第一个是事件名称，第二个是回调函数，也就是事实上的监听者
emitter.on('messageLogged', function () {
console.log('Listener called')
})
// 发起一个事件
emitter.emit('messageLogged')
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运行程序，控制台会输出
Listener called
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要注意这里的顺序很重要，如果你在发起事件之后才注册监听器，什么都不会发生，因为当你发起事件时，emit遍历了所有的监听者。
Event Arguments 事件参数
经常我们在发起事件的时候想带点数据，例如在logger模块中当我们记录日志时，我们的服务可能想创建一个日志的编号之后返回给客户端，或者给它一个URL，可以直接访问日志的信息，所以发起事件的时候，我们可以带一个参数作为事件的参数，比如可以添加一个id值1，然后添加一个url。
// 发起一个事件，带一个对象参数
emitter.emit('messageLogged', { id: 1, url: 'http:// '})
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我们称这个对象为事件的参数。
当注册一个事件的时候，监听者也可以得到事件的参数，我们添加一个arg参数，这个名字可以随便取，但是约定俗成一般用arg，或者用e或者用eventArg。
emitter.on('messageLogged', function (arg) {
console.log('Listener called', arg)
})
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运行程序，控制台打印结果如下
Listener called { id: 1, url: 'http://' }
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我们得到了信息，也看到事件的参数对象。
这边， 我们还可以使用ES6中的箭头函数来简化注册事件的代码
emitter.on('messageLogged', (arg) => {
console.log('Listener called', arg)
})
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Extending EventEmitter 扩展事件参数
现实编程中，很少直接使用EventEmitter类，相反你会创建一个类拥有所有EventEmitter的功能然后使用它。为什么呢？
我们打开logger模块，写入代码
const EventEmitter = require('events')
const emitter = new EventEmitter()
function log(message) {
console.log(message)
// 发起事件
emitter.emit('messageLogged', { id: 1, url: 'http://' })
}
module.exports = log
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打开主模块app，写入代码
const EventEmitter = require('events')
const emitter = new EventEmitter()
const log = require('./logger')
// 注册事件
emitter.on('messageLogged', (arg) => {
console.log('Listener called', arg)
})
log('message')
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回到控制台，运行程序，你会发现控制台只打印了message，我们注册的事件中的回调函数并没有被调用。
这是因为在logger模块中，我们使用了一个emitter对象来发起事件，但是在app模块中使用了另一个EventEmitter对象来处理这个事件，这完全是不同的。当我们在app模块注册一个监听器，这个监听器只在当前模块的EventEmitter对象注册，与别的无关，这就是为什么不经常直接使用EventEmitter的原因。
相反要创建一个继承并扩展了EventEmitter所有能力的类，这个例子中，我们要创建一个Logger类，并且拥有一个扩展的log方法。
我们来把代码改写一下，首先是logger模块
class Logger {
log(message) {
console.log(message)
this.emit('messageLogged', { id: 1, url: 'http://' })
}
}
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首先需要创建一个类，使用ES6中的class关键字来创建一个Logger类，并扩展一个log方法。
为了让现在的Logger类完全具备EventEmitter的所有功能，我们使用ES6新增加的extends关键字
class Logger extends EventEmitter {
log(message) {
console.log(message)
this.emit('messageLogged', { id: 1, url: 'http://' })
}
}
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最后logger模块完整代码如下
const EventEmitter = require('events')
class Logger extends EventEmitter {
log(message) {
console.log(message)
// 发起事件
this.emit('messageLogged', { id: 1, url: 'http://' })
}
}
module.exports = Logger
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接下来，我们改写下app主模块，代码如下
// 引入Logger类
const Logger = require('./logger')
// 创建一个实例对象
const logger = new Logger()
// 注册事件
logger.on('messageLogged', (arg) => {
console.log('Listener called', arg)
})
logger.log('message')
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回到控制台，运行程序，打印结果如下
message
Listener called { id: 1, url: 'http://' }
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可以看到我们注册事件的回调函数被调用了。
HTTP 模块
Node中有一个非常强大的模块就是用于创建网络应用的HTTP模块。
例如我们可以创建一个服务监听某个给定端口，这样我们就可以为客户端创建一个后端服务，就像React或者Angular创建的应用或者在手机上使用的移动端应用。
打开官方文档HTTP，可以找到HTTP模块的信息。
我们直接来看个例子
const http = require('http')
// 创建一个网络服务
const server = http.createServer()
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这边有趣的是这个server是一个EventEmitter，它具备你之前看到的所有EventEmitter的功能，我们在官网文档找到http.Server类，这个类继承自net.Server，这是另一个定义在net模块中的类，而net.Server又继承自EventEmitter，这就是为什么之前说的Node中很多功能都是基于EventEmitter。
完整代码如下
const http = require('http')
// 创建一个网络服务
const server = http.createServer()
// 注册事件
server.on('connection', (socket) => {
console.log('New connection...')
})
// 监听端口
server.listen(3000)
console.log('Listening is on port 3000...')
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回到控制台，运行程序，控制台打印结果
Listening is on port 3000...
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然后我们打开浏览器，地址栏输入localhost:3000回车，回到控制台，能看到输出
New connection...
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在真实的编程中，是不会发起connection事件然后处理的，这样太低级了，我们常用的做法是给createServer方法一个回调函数，这个函数需要两个参数，分别是请求和反馈。
const http = require('http')
const server = http.createServer((req, res) => {
if (req.url === '/') {
res.write('Hello world')
res.end()
}
})
server.listen(3000)
console.log('Listening is on port 3000...')
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回到控制台，运行程序，控制台打印结果
Listening is on port 3000...
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然后我们打开浏览器，地址栏输入localhost:3000回车，浏览器会显示
Hello world
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如果我们想要创建一个网络应用的后端服务，我们需要处理很多的路由规则，我们需要另一个if代码块，比如我们想从数据库返回课程的列表
const http = require('http')
const server = http.createServer((req, res) => {
if (req.url === '/') {
res.write('Hello world')
res.end()
}
// 返回课程列表
if (req.url === '/api/courses') {
res.write(JSON.stringify([1, 2, 3]))
res.end()
}
})
server.listen(3000)
console.log('Listening is on port 3000...')
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回到控制台，运行程序，打开浏览器，地址栏输入localhost:3000/api/courses，浏览器显示
[1,2,3]
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创建网络服务是很容易的，但是现实中我们不会使用HTTP模块直接创建后端服务，理由是你看到当这里的规则越来越多的时候，代码会变得很复杂，因为我们都是在回调函数中线性的增加它们的内容，取而代之，我们使用一个叫Express的框架，它可以给应用一个清晰的结构，来处理不同的路由请求，我们使用Express来代替Node原有的HTTP模块的功能，在后面的文章我们会学习到。
好了，本篇文章先到这里。
最后
感谢您的阅读，希望对你有所帮助。由于本人水平有限，如果文中有描述不当的地方，烦请指正，非常感谢。
