nodeJS 入门教程

从一个简单的 HTTP 服务开始旅程……

创建一个server.js文件，写入：

//最简单的 http 服务例子
var http = require("http");
http.createServer(function(request, response) {
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/html"});
    response.write("<h1>Hi NodeJs</h1>");
    response.end();
}).listen(8080);
console.log("成功的提示：httpd start @8080");

打开http://localhost:8080/你会看到惊喜~

tips

执行：node server.js启动服务。按 Ctrl + c 结束刚刚创建的服务。

分析该HTTP服务

http服务器： Node.JS 自带的， http 模块
createServer：调用该返回的对象中的 listen 方法，对服务端口进行监听
复习下 匿名函数

匿名函数的变化

//自带的http 模块
var http = require("http");
function onRequest(request, response) {
  //console.log("请求来了，事件响应");
  response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
  response.write("<h1>Hi NodeJs</h1>");
  response.end();
}
http.createServer(onRequest).listen(8080);
console.log("成功的提示：httpd start @8080");

扩展事件驱动

Felix Geisendörfer 的 Understanding node.js (理解NodeJS)

php：任何时候当有请求进入的时候，网页服务器（通常是Apache）就为这一请求新建一个进程，并且开始从头到尾执行相应的PHP脚本；
Node.js：事件驱动设计
证明 NodeJS 的事件驱动设计：去掉以上代码这个注释//console.log("请求来了，事件响应");启动 server.js
结果：启动服务时，输出 成功…… 执行网页请求时，输出 请求……
一次http请求输出俩次事件是因为：大部分服务器都会在你访问 http://localhost:8080 /时尝试读取 http://localhost:8080/favicon.ico

模块化

把 server.js 变成一个模块:

var http = require("http");
function start() {
  function onRequest(request, response) {
    //console.log("请求来了，事件响应");
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("Hi NodeJS");
    response.end();
  }
  http.createServer(onRequest).listen(8080);
  console.log("成功的提示：httpd start @8080");
}
//nodejs中exports对象，理解 **module.exports** 和 **exports**
exports.start = start;

理解 module.exports 和 exports :

exports 获取的所有的属性和方法，都会传递给 Module.exports但是 Module.exports 本身不具备任何属性和方法。如果， Module.exports 已经具备某些属性或方法，那么 exports 传递的属性或者方法会被忽略（失败）。

代码举例

// a.js
exports.words = function() {
    console.log('Hi');
};
// b.js
var say = require('./a.js');
say.words(); // 'Hi'
//----分割线----
// aa.js
module.exports = 'Wellcome';
exports.words = function() {
    console.log('Hi');
};
// bb.js
var say = require('./aa.js');
say.words(); // TypeError: Object Wellcome has no method 'words'

调用

创建 index.js 写入：

var server = require("./server");
server.start();

启动：node index.js看看吧！

牛刀小试路由选择模块

作为 ThinkPHP 的玩家，肯定能想到 TP 的路由：通过实例化对象来实现路由选择；现在来看看 node 是怎么来实现的：

1 、提取出请求的URL以及GET/POST参数，这里需要额外的NodeJS模块：URL 、 querystring

仔细看下图：

                       url.parse(string).query
                                           |
           url.parse(string).pathname      |
                       |                   |
                       |                   |
                     -----   ------------------
http://localhost:8080/start?foo=bar&hello=world
                                ---       -----
                                 |          |
                                 |          |
              querystring(string)["foo"]    |
                                            |
                         querystring(string)["hello"]

2 、帮助 onRequest()函数 找出浏览器请求的URL路径

先新建一个 router.js 写入，能够输出当前请求的路径名称

function route(pathname) {
    console.log("请求路径是：" + pathname);
}
exports.route = route;

再扩展 server.js

var http = require("http"),
    //URL模块可以读取URL、分析诸如hostname、port之类的信息
    url  = require("url");
//传入 route (回调函数)
function start(route) {
    function onRequest(request, response) {
        var pathname = url.parse(request.url).pathname;
        //console.log("请求 "+pathname+" ，事件");
        route(pathname);
        response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
        response.write("Hi NodeJS");
        response.end();
    }
    http.createServer(onRequest).listen(8080);
    console.log("成功的提示：httpd start @8080");
}
exports.start = start;

最后扩展 index.js

var server = require("./server");
var router = require("./router");
server.start(router.route);

启动，输入http://localhost:8080/a结果

$ node index.js
成功的提示：httpd start @8080
请求路径是：/a
请求路径是：/favicon.ico

扩展：

Martin Fowlers 关于依赖注入的大作

函数编程

注重：数学本质、抽象本质。重要的概念：循环可以没有（描述如何解决问题），递归（描述这个问题的定义）是不可或缺；面向对象编程是传递对象；而在函数式编程中，传递的是函数(更专业的叫：叫做高阶函数)高阶函数：a、接受一个或多个函数输入；b、输出一个函数

其他，行为驱动执行 (BDD) 和测试驱动开发(TDD)

函数编程扩展阅读：

函数式编程扫盲篇 Steve Yegge 名词王国中的死刑

路由处理函数

示例，创建一个requestHandlers.js模块

function start() {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
}
function upload() {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

对象传递

将一系列请求处理程序通过一个对象来传递，并且需要使用松耦合的方式将这个对象注入到 route() 函数中

1、先将这个对象引入到主文件 index.js 中

var server = require("./server"),
    router = require("./router"),
    requestHandlers = require("./requestHandlers");
var handle = {};
    handle["/"] = requestHandlers.start;
    handle["/start"] = requestHandlers.start;
    handle["/upload"] = requestHandlers.upload;
server.start(router.route, handle);

2、把额外的传递参数 handle 给服务器 server.js

var http = require("http"),
    url  = require("url");
function start(route, handle) {
    function onRequest(request, response) {
        var pathname = url.parse(request.url).pathname;
        console.log("请求 "+pathname+" 响应");
        route(handle, pathname);
        response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
        response.write("Hi NodeJS");
        response.end();
    }
    http.createServer(onRequest).listen(8080);
    console.log("成功的提示：httpd start @8080");
}
exports.start = start;

3、修改 router.js

function route(handle, pathname) {
    console.log("route 请求路径：" + pathname);
    if (typeof handle[pathname] === 'function') {
        handle[pathname]();
    } else {
        console.log("找不到路径 " + pathname);
    }
}
exports.route = route;

4、运行结果：http://localhost:8080/start

$ node index.js
成功的提示：httpd start @8080
请求 /start 响应
route 请求路径：/start
处理请求 'start' 开启.
请求 /favicon.ico 响应
route 请求路径：/favicon.ico
找不到路径 /favicon.ico

和浏览器的互动

浏览器需要对请求作出响应。

不好的实现方式

1、将 requestHandler.js 修改为

function start() {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    return "Hello Start";
}
function upload() {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    return "Hello Upload";
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

2、将 router.js 修改为

function route(handle, pathname) {
    console.log("route 请求路径：" + pathname);
    if (typeof handle[pathname] === 'function') {
        return handle[pathname]();
    } else {
        console.log("找不到路径 " + pathname);
        return '404 Not Found'
    }
}
exports.route = route;

3、需要对 server.js 进行重构，以使得它能够将请求处理程序通过请求路由返回的内容响应给浏览器

var http = require("http"),
    url  = require("url");
function start(route, handle) {
    function onRequest(request, response) {
        var pathname = url.parse(request.url).pathname;
        console.log("请求 "+pathname+" 响应");
        response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
        var content = route(handle, pathname);
        response.write(content);
        response.end();
    }
    http.createServer(onRequest).listen(8080);
    console.log("成功的提示：httpd start @8080");
}
exports.start = start;

4、运行结果：当输入 /start 是浏览器显示 hello start ……

缺点:

当未来有请求处理程序需要进行 非阻塞 的操作的时候，我们的应用就“挂”了。

阻塞与非阻塞

在请求处理程序中加入阻塞操作的用例 requestHandlers.js：

function start() {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    function sleep (milliSeconds) {
        var startTime = new Date().getTime();
        while (new Date().getTime() < startTime + milliSeconds);
    }
    sleep(10000);
    return "Hello Start";
}
function upload() {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    return "Hello Upload";
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

这样，当 start() 被调用的时候，Node.js会先等待10秒，之后才会返回 “Hello Start” 。当调用 upload() 的时候，会和此前一样立即返回。

但是，当你打开两个浏览器窗口或者标签页，第一个输入 http://localhost:8080/start 但是先不“回车”；第二个输入 http://localhost:8080/upload 同样先不“回车”接下来在第一个窗口中 /start 按下回车，快速的切到第二个窗口再按下回车……会看到： /start 花了10s加载url， upload 居然也是！原因就是 start() 包含了阻塞操作。形象的说就是“它阻塞了所有其他的处理工作”。

tips

1、Node.js是单线程的。它通过事件轮询（event loop）来实现并行操作2、避免阻塞操作，多使用非阻塞操作————回调（ callbackFunction() ）

一种错误的使用非阻塞操作的方式

修改 requestHandlers.js 中的 start 请求处理程序

//child_process 可以创建多进程，利用多核计算资源。
var exec = require("child_process").exec;
function start() {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    var content = "empty";
    exec("ls -lah", function (error, stdout, stderr) {
        content = stdout;
      });
    return content;
}
function upload() {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    return "Hello Upload";
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

上述代码创建了一个新的变量content（初始值为“empty”），执行 “ls -lah” 命令，将结果赋值给 content ，最后将content返回。接下来重启服务访问 http://localhost:8080/start 结果是 empty ，这时，exec() 在非阻塞这块发挥了作用。它可以执行非常耗时的 shell 操作而无需网页应用等待该操作。

但是代码是同步执行的，这就意味着在调用 exec() 之后，Node.js会立即执行return content;在这个时候，content仍然是 “empty” ，因为传递给 exec() 的回调函数还未执行到————因为 exec() 的操作是异步的……

tips:child_process 模块提供四个创建子进程的函数: spawn，exec，execFile和fork其中 spawn 是最原始的创建子进程的函数，其他三个都是对 spawn 不同程度的封装。 spawn 只能运行指定的程序，参数需要在列表中给出，相当于 execvp 系统函数，而 exec 可以直接运行复杂的命令例子：运行ls -lh /usr

//使用 spawn
spawn('ls', ['-lh', '/usr'])
//使用 exec
exec('ls -lh /usr')

exec 是启动了一个系统 shell 命令来解析参数，可以执行复杂的命令，包括管道和重定向。exec 还可以直接接受一个回调函数作为参数，回调函数有三个参数，分别是 err, stdout, stderr

以非阻塞操作进行请求响应（正确的方式）

实现方案：函数编程(函数传递)

目前的结果：通过应用各层之间传递值的方式（请求处理程序 -> 请求路由 -> 服务器）将请求处理程序返回的内容（请求处理程序最终要显示给用户的内容）传递给HTTP服务器。

新实现方式：将服务器“传递”给内容的方式。从实践角度来说，就是将response对象（从服务器的回调函数 onRequest() 获取）通过请求路由传递给请求处理程序。随后，处理程序就可以采用该对象上的函数来对请求作出响应。

1、 server.js

var http = require("http"),
    url  = require("url");
function start(route, handle) {
    function onRequest(request, response) {
        var pathname = url.parse(request.url).pathname;
        console.log("请求 "+pathname+" 响应");
        route(handle, pathname, response);
    }
    http.createServer(onRequest).listen(8080);
    console.log("成功的提示：httpd start @8080");
}
exports.start = start;

不再从 route() 函数获取返回值，而将 response 对象作为第三个参数传递给 route() 函数，并且，移除 onRequest() 中有关 response 的函数调用，这部分让 route() 函数完成。

2、 router.js

function route(handle, pathname, response) {
    console.log("route 请求路径：" + pathname);
    if (typeof handle[pathname] === 'function') {
        handle[pathname](response);
    } else {
        console.log("找不到路径 " + pathname);
        response.writeHead(404, {"Content-Type": "text/plain"});
        response.write("404 Not found");
        response.end();
    }
}
exports.route = route;

相对此前从请求处理程序中获取返回值，这次取而代之的是直接传递 response 对象。

3、 requestHandler.js

var exec = require("child_process").exec;
function start(response) {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    exec("ls -lah", function (error, stdout, stderr) {
        response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
        response.write(stdout);
        response.end();
    });
}
function upload(response) {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("Hello Upload");
    response.end();
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

start 处理程序在 exec() 的匿名回调函数中做请求响应的操作upload 处理程序这次是使用 response 对象。

4、运行结果：运行很好

如何证明 /start 处理程序中耗时的操作不会阻塞对 /upload 请求作出立即响应？修改 requestHandlers.js

var exec = require("child_process").exec;
function start(response) {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    exec("find /",
        { timeout: 10000, maxBuffer: 2000*1024},
        function (error, stdout, stderr) {
            response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
            response.write(stdout);
            response.end();
        }
    );
}
function upload(response) {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("Hello Upload");
    response.end();
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

结果： /upload 时会立即响应，不管 /start 是否还在处理中

场景实战：一个图片上传并在浏览器中显示的功能

简单的例子：用 post 请求提交给服务器文本区中的内容； requestHandlers.js

function start(response) {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    var body = '<html>'+
        '<head>'+
        '<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; '+
        'charset=UTF-8" />'+
        '</head>'+
        '<body>'+
        '<form action="/upload" method="post">'+
        '<textarea name="text" rows="20" cols="60"></textarea>'+
        '<input type="submit" value=" 提 交 " />'+
        '</form>'+
        '</body>'+
        '</html>';
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/html"});
    response.write(body);
    response.end();
}
function upload(response) {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("Hello Upload");
    response.end();
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

因为 POST 请求会比较大（用户可能会填大量内容），为了使整个过程非阻塞， NodeJS 会将数据拆分成很多小数据块，然后通过触发特定的事件，将这些小数据块传递给回调函数。这里的特定的事件有 data 事件（表示新的小数据块到达了）以及 end事件（表示所有的数据都已经接收完毕）。

通过在 request 对象上注册监听器（listener）来实现这些事件的触发，以及回调；request对象是每次接收到HTTP请求时候，都会把该对象传递给 onRequest 回调函数。

request.addListener("data", function(chunk) {
  // called when a new chunk of data was received
});
request.addListener("end", function() {
  // called when all chunks of data have been received
});

这部分的逻辑应该写在哪里？因为获取所有来自请求的数据，然后将这些数据给应用层处理，应该是HTTP服务器要做的事情，所以可以在服务器中处理 POST 数据，然后将最终的数据传递给请求路由和请求处理器，让他们来进行进一步的处理。

1、 server.js

var http = require("http"),
    url  = require("url");
function start(route, handle) {
    function onRequest(request, response) {
        var postData = '',
            pathname = url.parse(request.url).pathname;
        console.log("请求 "+pathname+" 响应");
        request.setEncoding('UTF-8');
        request.addListener('data', function(postDataChunk){
            postData += postDataChunk;
            console.log("收到数据块 ‘" + postDataChunk + "’.")
        })
        request.addListener('end', function(){
            route(handle, pathname, response, postData);
        });
    }
    http.createServer(onRequest).listen(8080);
    console.log("成功的提示：httpd start @8080");
}
exports.start = start;

以上代码做了三件事：

设置接收数据的编码 utf-8
注册 data 事件，收集每次接收到的新数据块并赋值给 postData
当所有数据接收完成在 end 事件中调用路由，传递给请求程序

2、接下来需要在 /upload 页面展示用户输入的内容，将 postData 传递给请求处理程序 router.js

function route(handle, pathname, response, postData) {
    console.log("route 请求路径：" + pathname);
    if (typeof handle[pathname] === 'function') {
        handle[pathname](response, postData);
    } else {
        console.log("找不到路径 " + pathname);
        response.writeHead(404, {"Content-Type": "text/plain"});
        response.write("404 Not found");
        response.end();
    }
}
exports.route = route;

3、 requestHandlers.js

function start(response, postData) {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    var body = '<html>'+
        '<head>'+
        '<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; '+
        'charset=UTF-8" />'+
        '</head>'+
        '<body>'+
        '<form action="/upload" method="post">'+
        '<textarea name="text" rows="20" cols="60"></textarea>'+
        '<input type="submit" value=" 提 交 " />'+
        '</form>'+
        '</body>'+
        '</html>';
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/html"});
    response.write(body);
    response.end();
}
function upload(response, postData) {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("你写的:" + decodeURIComponent(postData));
    response.end();
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

4、运行结果：

在 /start 中输入“ 你好 ” ，在 /upload 输出你写的:text=你好

缺点：其实一般情况下需要的只是 text 字段；那么，方法是调用 querystring 模块修改 requestHandlers.js

//原生自带,包括4个方法,看 tips
var querystring = require('querystring');
function start(response, postData) {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    var body = '<html>'+
        '<head>'+
        '<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; '+
        'charset=UTF-8" />'+
        '</head>'+
        '<body>'+
        '<form action="/upload" method="post">'+
        '<textarea name="text" rows="20" cols="60"></textarea>'+
        '<input type="submit" value=" 提 交 " />'+
        '</form>'+
        '</body>'+
        '</html>';
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/html"});
    response.write(body);
    response.end();
}
function upload(response, postData) {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.write("你写的：<br>" + querystring.parse(decodeURIComponent(postData).text));
    response.end();
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;

tips

querystring 类包含4个方法

1、querystring.stringify(obj, [sep], [eq]) 将对象转换成字符串2、querystring.parse(str, [sep], [eq], [options]) 将字符串转换成对象3、querystring.escape 参数编码4、querystring.unescape 参数解码

处理文件上传

效果：允许用户上传图片，并将该图片在浏览器中显示出来。

需要用到外部模块： Felix Geisendörfer 开发的 node-formidable 模块

用 NPM 包管理器安装

npm install formidable

完成后

1、 requestHandlers.js 添加图片展示模块，修改上传模块

var querystring = require('querystring'),
    //可将文件读取到服务器中
    fs = require('fs');
    //解析上传文件数据
    formidable = require("formidable");
function start(response) {
    console.log("处理请求 'start' 开启.");
    var body = '<html>'+
        '<head>'+
        '<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; '+
        'charset=UTF-8" />'+
        '</head>'+
        '<body>'+
        '<form action="/upload" enctype="multipart/form-data" '+
        'method="post">'+
        '<input type="file" name="upload">'+
        '<input type="submit" value=" 上 传 " />'+
        '</form>'+
        '</body>'+
        '</html>';
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/html"});
    response.write(body);
    response.end();
}
function upload(response, request) {
    console.log("处理请求 'upload' 开启.");
    var form = new formidable.IncomingForm();
    console.log("加载解析");
    form.parse(request, function(error, fields, files) {
        console.log("解析完成");
        var is = fs.createReadStream(files.upload.path);
        var os = fs.createWriteStream("./tmp/test.png");
        is.pipe(os);
        is.on('end',function(){
            fs.unlinkSync(files.upload.path);
        });
        //fs.renameSync(files.upload.path, "./tmp/test.png");
        response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/html"});
        response.write("收到图片:<br/>");
        response.write("<img src='/show' />");
        response.end();
    });
}
function show(response) {
    console.log("处理请求 'show' 开启.");
    fs.readFile("./tmp/test.png", "binary", function(error, file) {
        if(error) {
            response.writeHead(500, {"Content-Type": "text/plain"});
            response.write(error + "\n");
            response.end();
        } else {
            response.writeHead(200, {"Content-Type": "image/png"});
            response.write(file, "binary");
            response.end();
        }
    });
}
exports.start = start;
exports.upload = upload;
exports.show = show;

2、 index.js 添加新的请求处理到路由映射表

var server = require("./server"),
    router = require("./router"),
    requestHandlers = require("./requestHandlers");
var handle = {};
    handle["/"] = requestHandlers.start;
    handle["/start"] = requestHandlers.start;
    handle["/upload"] = requestHandlers.upload;
    handle["/show"] = requestHandlers.show; 
server.start(router.route, handle);

3、 server.js 移除对postData的处理以及request.setEncoding （这部分node-formidable自身会处理），转而采用将request对象传递给请求路由的方式：

var http = require("http"),
    url  = require("url");
function start(route, handle) {
    function onRequest(request, response) {
        var pathname = url.parse(request.url).pathname;
        console.log("请求 "+pathname+" 响应");
        route(handle, pathname, response, request);
    }
    http.createServer(onRequest).listen(8080);
    console.log("成功的提示：httpd start @8080");
}
exports.start = start;

4、 router.js 不需要传递postData了，而要传递request对象

function route(handle, pathname, response, request) {
    console.log("route 请求路径：" + pathname);
    if (typeof handle[pathname] === 'function') {
        handle[pathname](response, request);
    } else {
        console.log("找不到路径 " + pathname);
        response.writeHead(404, {"Content-Type": "text/plain"});
        response.write("404 Not found");
        response.end();
    }
}
exports.route = route;

小坑：

//fs.renameSync(files.upload.path, "./tmp/test.png")
//报错如下
fs.js:543
  return binding.rename(pathModule._makeLong(oldPath),
                 ^
Error: EXDEV, cross-device link not permitted 'C:\User……
……

修改成如下代码即可：

var is = fs.createReadStream(files.upload.path);
var os = fs.createWriteStream("./tmp/test.png");
is.pipe(os);
is.on('end',function(){
    fs.unlinkSync(files.upload.path);
});
//fs.renameSync(files.upload.path, "./tmp/test.png");

5、效果演示：(楼主以 .gif为例)

最终效果