node学习笔记

一、准备(github地址)

什么是Javascript？

• ...

Javascript能做什么？

• .....

浏览器中的Javascript可以做什么？

• 操作DOM(增删改查)
• AJAX/跨域
• BOM
• ECMAScript

浏览器中的Javascript不能做什么？

• 文件操作
• 没有办法操作系统信息
• 由于运行环境

编程语言的能力取决于？

• 语言本身只是提供了定义变量、定义函数、定义类型、流程控制、循环结构之类的操作
• 取决于运行该语言的平台（环境）
• 对于js来说，经常说的JS实际是ES，大部分能力都是由浏览器的执行殷勤决定
• BOM和DOM可以说是浏览器开放出来的接口
• 比如：Cordova中提供JS调用摄像头，操作本地文件的API
• Java既是语言也是平台
• Java运行在Java虚拟机（跨操作系统）
• PHP是语言也是平台
• C#语言，平台：.net framework
• C#可以运行在MONO这样的平台
• 因为有人需要将C#运行在Linux平台，所以出现了MONO

Javascript只可以运行在浏览器中吗？

• 不是
• 能运行在哪里，取决于这个环境有没有特定的平台

node是什么？(Ryan Dahl)

• Node是javascript运行于服务端的运行环境
• 注意：是Node选择了Javascript，不是Javascript发展出来一个Node ###Node的诞生
• 2008年左右，随着AJAX的普及，WEB走向复杂化、系统化
• 2009年2月Ryan Dahl想要创建一个轻量级，适应现代WEB开的平台
• 2009年5月Ryan Dahl在GitHub中开源了最初版本，同年11月的JSConf就安排了NODE讲座
• 2010年底Joyent公司资助，Ryan Dahl也加入了改公司，专门负责NODE的开发
• 2011年7月在微软的支持下登录Windows平台

Node在web中的用途

• node开发的Application处理用户的所有请求和给用户的响应
• 分发数据（调用NODE服务器接口,再去调用传统服务器）请求,渲染HTML页面

总结：Node是Javascript的运行环境（平台），不是一门语言，也不是Javascript的框架。

环境配置

• 下载安装包
• 安装过程

makdir .net->创建一个资源管理器不能创建的一些文件 node --use_strict->必须是严格模式

匿名函数自执行的方式：

• (function(){console.log(1)})()
• +function(){console.log(1)}()
• !function(){console.log(1)}()

全局对象

• global（等价于客户端javascript的window对象）
• process.stdin->标准输入(采集用户的输入)
• process.stdout.write()->标准输出类似console.log();

模板字符串``中间可以随意换行

• var msg='hello';
• var a=1;
• process.stdout.write(${msg} world);
• process.stdout.write(${msg} world ${a});

Debug

• vs code编辑器里面可以调试
• node debug XXX.js可以调试
• node-inspector执行后打开127.0.0.1：8080页面调试（如：node-debug d.js此时会自动打开浏览器调试界面google）
• devtool XXX.js也是调试有BUG

练习

• ctrl+c终止当前进程
• 简单的人际交互，如何在控制台接收用户的输入，如：e.js

异步操作

• 现实
• 程序>1、setTimeout();2、$.ajax()

node中的异步操作

• Node采用Chrome V8引擎处理Javascript脚本，V8最大的特点就是单线程运行，一次只执行一个任务。
• Node大量采用异步操作(asynchronous operation)，即任务不是马上执行，而是插在任务队列的尾部，等到前面的任务运行完成后再执行
• 提高代码的影响能力

什么是I/O

• I/O【input/output】
• 可以理解为从输入到输出之间的转化过程
• 比如：敲键盘(输入)，看到编辑器出现字符(输出)
• 移动鼠标(输入)，看到光标移动(输出)

回调函数的设计

• 对于一个函数如果需要定义一个回调函数：
  • 回调函数的一定作为参数的最后一个参数出现：1、function getFile(name,job,callback){}
  • 回调函数的第一个参数默认接收错误信息，第二个参数才是真正的回调数据(便于外界获取调用的错误情况)；如：getFile('jason','coding',function(error,data){if(error) throw error;console.log(data);});
• Node统一约定
  • 强调错误优先，因为之后的操作大部分都是异步方式，无法通过try catch捕获异常，所以错误优先的回调函数第一个参数为上一步的错误信息

非阻塞I/O-->其实就是Node的核心特性

事件驱动和非阻塞机制

• Node平台将一个任务连同该任务的回调函数放到一个事件循环系统中
• 事件循环高效的管理系统池同时高效执行每一个任务
• 当任务执行完成过后自动咨询回调函数

非阻塞的优势

• 提高代码的响应效率
• 充分利用单核CPU的优势
• 改善I/O的不可预测带来的问题
• 如何提高一个人的工作效率
• 但是：目前大多数都是多核CUP

异步回调的问题(相对于传统的代码)

• 异步事件驱动的代码
• 不易阅读
• 不易调试
• 不易维护

进程和线程

1、进程(XXX.exe)

• 每一个正在运行的应用程序称之为进程
• 每一个应用程序至少有一个进程
• 进程是用来给应用程序提供一个运行环境
• 进程是操作系统为应用程序分配资源的一个单位

2、线程

• 用来执行应用程序中的代码
• 在一个进程内部，可以有多个线程
• 在一个线程内部，同事只能做一件事
• 而且传统的开发方式大部分都是I/O阻塞的
• 所以需要多线程来更好的利用硬件资源
• 给人一种错觉：线程越多越好

二、模块化结构

• Node实现的CommonJS规范，所以可以使用模块化的方式组织代码结构
• Node采用的模块化结果是按照CommonJS规范
• 模块与文件是一一对应关系，即加载一个模块，实际上就是加载对应的一个模块文件

CommonJS规范概述

• CommonJS就是一套约定标砖，不是技术
• 用于约定我们的代码应该是怎样的一种结构
• http://wiki.commonjs.org/wiki/CommonJS

CommonJS模块的特点

• 所有代码都运行在模块作用域，不会污染全局作用域
• 模块可以多次加载，但是只会在第一次加载时运行一次，然后运行结果就被缓存了，以后再加载，就直接读取缓存结果，要想让模块再次运行，必须清除缓存
• 模块加载的顺序，按照其在代码中出现的顺序

module对象

• Node内部提供一个Module构建函数，所有模块都是Module的实例，属性如下：
  • module.id模块的识别符，通常是带有绝对路径的模块文件名
  • module.filename模块定义的文件的绝对路径
  • module.loaded返回一个布尔值，表示模块是否已经完成加载
  • module.parent返回一个对象，表示调用该模块的模块
  • module.children返回一个数组，表示该模块要用到的其他模块
  • module.exports表示模块对外输出的值！
• 载入一个模块就是构建一个Module实例

模块的定义

• 一个新的JS文件就是一个模块
• 一个合格的模块应该是有导出成员的，否则模块就失去了第一的意义
• 模块内部是一个独立(封闭)的作用域，模块之间不会冲突
• 模块之间必须通过导出导入的方式协同
• 导出方式：
  • exports.name=value;
  • module.exports={name:value};
• 此时就没必要在模块内部写自执行函数了！！
• module.exports和exports
• module.exports是用于为模块导出成员的接口
• exports是指向module.exports的别名，相当于在模块开始的时候执行：var exports=module.exports;
• 一旦为module.exports赋值，就会切断之前两者的相关性
• 最终模块的导出成员以module.exports为准

模块的分类

• 文件模块：就是我们自己写的功能模块文件
• 核心模块：Node平台自带的一套基本的功能模块，也有人称之为Node平台的API
• 第三方模块：社区或第三方个人开发好的功能模块，可以直接拿来用

模块化开发的流程

• 创建模块：new some.js
• 导出成员：module.exports={}
• 载入模块：var some=require('./some.js');
• 使用模块：some.add(1，2);

模块内全局环境(伪)

• 我们之后的文件操作中必须使用绝对路径
• __dirname：用于获取当前文件所在目录的完整路径，在REPL环境无效
• __filename:用来获取当前文件的完整路径，在REPL环境同样无效
• module:模块对象
• exports:映射到module.exports的别名
• require():require.cache、require.extensions、require.main、require.resolve()

练习：命令行下的计算器，c.js和e.js

• c.js里是非模块化的
• e.js是模块化的(CommonJS规范)
• module.exports={a,b,c};ES6的'自动属性'

模块的载入：require函数简介

• node使用CommonJS模块规范，内置的require函数用于加载模块的文件
• require的基本功能是：读取并执行一个javascript文件，然后返回该模块的exports对象
• 如果没有发现指定的模块会报错！

require扩展名：规则>描述的越详细越准确，类似CSS的选择器优先级

• require加载文件时可以省略扩展名：require('./module1')
  • 此时会默认先找require('./module1.js');
  • 如果默认的.js文件不存在接下来会继续默认找require('./module1.json');

加载文件规则

• 通过"./"或"../"开头：则按照相对路径熊当前文件所在文件夹开始寻找模块：require('../xxx.js')>上级目录下找xxx.js文件;
• 通过/开头：则以系统根目录开始寻找模块：require('/Users/xxx/Documents/sss.js')>以绝对路径的方式找，无意义！;
• 如果参数字符串不以"./"或者"/"开始，则表示加载的是一个默认提供的核心模块(位于Node的系统安装目录中)：require('fs')、require('http')、require('path')等等;
• 或者从当前目录向上搜索node_modules目录中的文件：require('my_module')>各级node_modules夹中搜索my_nodule.js文件;
• 如果require传入的是一个目录的路径，会自动查看该目录的package.json文件，然后加载main字段指定的入口文件
• 如果package.json文件没有main字段，或者根本就没有package.json文件，则默认找目录下的index.js文件作为模块：require('./filesModule')>当前目录下找filesModule目录中的index.js文件;

注意require('filename')：

• 加载的模块名字如果跟系统的模块冲突，系统的优先级最高！
• 就近原则去找node_modules文件夹下的filename文件

require的实现机制：自定义的的$require,g.js和模块module2.js

• 将传入的模块的ID通过加载规则找到对应的模块文件
• 读取这个文件里面的代码
• 通过拼接的方式为该段代码构建私有空间
• 执行该代码
• 拿到module.exports返回

__dirname与__filename:如f.js

• __dirname当前文件所在目录的完整路径
• __filename当前文件的完整路径 ###思考与练习：
• 1、如何定义和导入模块？
• 2、如何使用模块化的方式组织代码结构？
• 3、载入模块的规则
• 4、了解模块的加载机制
• 5、自定义一个$require类似require,如$require下面的：index.js

模块的缓存:如h.js

• 第一次加载某个模块时，Node会缓存该模块，以后再加载该模块就直接从缓存取出该模块的module.exports属性(不会再次执行该模块);
• 如果需要多次执行模块中的代码，一般可以让模块暴露行为(函数)
• 模块的缓存可以通过require.cache拿到，同样也可以删除

缓存是如何实现(如：i.js)

如何删除缓存(如：i.js)，一般不会删除缓存

• 缓存require.cache ##

三、Node：核心模块、文件操作、文件流、网络操作

1、核心模块

• 核心模块的意义：

  • 如果只是在服务器运行javascript代码，意义不大，因为无法实现任何功能(读写文件，访问网络)
  • Node的用处在于它本身还提供的一系列功能模块，用于操作系统运动
  • 这些核心的功能模块在Node中的内置

• 内置的有如下模块

  • path：处理文件路径
  • fs：操作文件系统
  • child_process：新建子进程
  • util：提供一些列实用的小工具
  • http：提供HTTP服务器功能
  • url：用于解析URL
  • querystring：解析URL中的查询字符串
  • crypto：提供加密和解密功能(MD5是不可逆，无法解密！！)
  • 其他

Node Package

由于Node是一套轻内核的平台，虽然提供了一系列的内置模块，但是不足以满足开发者的需求，于是出现了包(Package)的概念。与核心模块类似，就是讲一些预先设计好的功能或者API封装到一个文件夹，提供给开发者使用

1）：包的加载机制

• 与内置模块相同，同样使用require方法,如：const express=require('express');
• 加载机制也和内置模块加载机制相同
• 加载注意事项：
  • 先在系统核心(优先级最高)的模块中找
  • 然后再到当前项目中的：node_mocules目录中去找

2）：如何管理好自己的包

• 由于Node本身并没有太多的功能性API。所以市面上涌现出大量的第三方人员开发出来的Package
• 包的生态圈一旦繁荣起来，就必须有工具去代替人脑或者文档的方式去管理
• 此时NPM诞生了~

NPM（Node Package Manager）

• 随着时间的发展，NPM出现了两层概念：
  • 一层韩式是Node的开放式模块登记和管理系统，也可以说是一个生态圈，一个社区
  • 另一层含义是Node默认的模块管理器，是一个命令行下的软件，用来安装和管理Node模块
• 官方地址：https://www.npmjs.com/
• 国内加速镜像地址：https://npm.taobao.org/

1）：安装NPM

• NPM不需要单独安装，默认在安装Node的时候会自动一起安装NPM
• 但是Node附带的NPM可能不是最新版本，最好用下面的命令更新到最新版本：$ npm install npm -g
• 默认安装到当前系统Node所在的目录下
• 由于之前使用NVM的方式安装的Node所以需要重新配置NPM全局目录

2）：配置NPM的全局目录?

• npm config set prefix [filepath]
• 将NPM目录配置到其他目录时，必须将该目录放到环境变量中，否则无法在全局使用

3）：NPM常用命令->https://docs.npmjs.com/

• npm config [ls|list|set|get] [name] [value]
• npm init [--yes|-y]
• npm search [name]
• npm info [name]
• npm install [--global|-g] [name]
• npm uninstall [--global|-g] [name]
• npm list [--global|-g]
• npm outdated [--global|-g]
• npm update [--global|-g] [name]
• npm run [task]
• npm cache [clean]

2、文件操作(important)

Node内核提供了很多与文件操作相关的模块，每个模块都提供了一些最基本的操作API，在NPM中也有社区提供的功能包

fs:

• 基础的文件操作API ######path:
• 提供和路径相关的操作API ######readline:
• 用于读取大文本文件，一行一行读 ######fs-extra:(第三方)
• https://www.npmjs.com/package/fs-extra

1）:同步或者异步调用(如：day03/code/02.js)

• fs模块对文件的几乎所有操作都有同步和异步两种形式
  • readFile()
  • readFileSync()
• 区别：
  • 同步调用会阻塞代码的执行，异步则不会
  • 异步调用会将读取任务下达到任务队列，直到任务执行完成才会回调
  • 异常处理方面，同步必须使用 try catch 方式，异步可以通过回调函数的第一个参数
  • 同步比异步更加耗费时间

2）：路径模块

在文件操作中，都必须使用物理路径(绝对路径)，path模块提供了一些列与路径相关的API

3)：什么是缓冲区

• 缓冲区就是内存中操作数据的容器
• 只是数据的容器而已
• 通过缓冲区可以很方便的操作二进制数据
• 而且在大文件操作时必须有缓冲区

如果读取文件没有指定编码的话，默认读取的是一个Buffer(缓冲区)

• Buffer的作用，对咱们目前的情况来说只很少使用场景
  • 将图片转成BASE64编码(code/04.js)
  • 对文字进行BASE64编码

4）：为何要有缓冲区

• JS是比较擅长处理字符串，但是早起的应用场景主要用于处理HTML文档，不会有太大批次的数据处理，也不会接触到二进制的数据
• 而在Node中操作数据、网络通信是没办法完全以字符串的方式操作的
• 所以在Node中引入了一个二进制的缓冲区的实现：Buffer
• buf.toString([encoding[, start[, end]]])这里也可以设置编码：如code/03.js