[JavaScript知识库]Node.js 基础

一、Node.js是什么？和浏览器端JS有什么区别？

Node.js 是一个基于Chrome V8引擎的Javascript运行环境。使用了事件驱动，非阻塞式I/O模型。用于服务端的开发，例如数据库的访问，其它服务器的调用。

优点及适用场景：

1. 处理高并发场景性能更佳。
2. Node.js擅长任务调度，善于I/O，不善于计算。
3. 与webSocket配合，开发长连接的实时交互应用程序。

缺点

1. 不适合CPU密集应用
2. 可靠性不高，一旦代码某个环节崩溃，整个系统都崩溃。

异同：

1. 浏览器和 Node.js 均使用 JavaScript 作为其编程语言
2. 在浏览器中，大多数时候做的是与 DOM 或其??他 Web 平台 API（例如 Cookies）进行交互。 Node.js 中不存在这些，也没有?document、window、等其他的对象。
3. Node.js 版本支持的所有现代的 ES6-7-8-9 JavaScript
4. Node.js 使用 CommonJS 模块系统，而在浏览器中，使用 ES 模块标准。
5. Node.js 中使用?require()，而在浏览器中则使用?import

二、Node.js三大特点

* 三个特点是相辅相成的，少一个都不行。

（1）单线程

1. Java、PHP等服务端语言中，会为每一个客户端创建一个新的线程；而Node.js仅仅使用一个线程。
2. 配合异步非阻塞I/O、事件驱动机制，让node.js程序上宏观上也是并行的。
3. 好处：不再有线程的创建、销毁的时间开销
4. 坏处：一个用户把线程搞崩了，整个服务就崩了

（2）异步非阻塞I/O

1. 当某个I/O执行完毕时，以事件的形式通知执行I/O操作的线程，线程执行这个事件的回调函数。
2. 为了处理异步I/O，线程必须有事件循环，不断地检查有没有未处理事件，依次予以处理。

什么是同步 vs 异步、阻塞vs非阻塞？

同步和异步关注的是消息通信机制。

同步是指，在发出一个调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。但一旦调用返回，就得到返回值了。

异步则相反，调用发出之后，调用者不会立刻得到结果，而是在调用发出之后，被调用者通过状态、通知来通知调用者，或者通过回调函数处理这个调用。

阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息、返回值）时的状态。

阻塞调用指的是调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞调用指的是不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

场景举例：

同步阻塞：王大爷把水壶放到火上烧，然后啥也不干在那等，直到水开了他再去做别的事情。

同步非阻塞：王大爷把水壶放到火上之后就去看电视，时不时来瞅一眼水有没有开。

异步阻塞：王大爷去买了个响水壶，他把响水壶放在火上烧，然后也是等着水开，水开的时候水壶会发出声响。

异步非阻塞：王大爷把响水壶放在火上，然后就去看电视，这时他不用时不时来看一眼，因为水开的时候，响水壶会发出声音通知王大爷。

阻塞和非阻塞说明的是王大爷的状态；同步异步说明的是水壶的调用姿势。

水壶能在水烧好的时候主动响起，等同于异步能在结束时通知主线程并且回调，所以，异步一般配合非阻塞，能更好发挥其作用。

（3）事件驱动

http://nodejs.cn/learn/the-nodejs-event-loop

三、Node.js安装 vs 通过nvm管理多个版本的Node.js

一般在官网下载最新稳定版本安装包即可。但是，当不同项目使用不同版本的node.js时，就会有点麻烦了。我们可以通过nvm来管理不同版本的Node.js。

(1) 下载nvm-windows工具：https://github.com/coreybutler/nvm-windows/releases

(2）解压并安装下载好的nvm-setup.exe

(3) ?nvm? 查看是否安装好 nvm

??? nvm list available? 查看 各node.js版本

??? nvm install 14.17.3? 安装指定版本node.js

??? nvm use 14.17.3??? 使用指定版本node.js

(4) 坑点：nvm 安装了指定版本的node,但是却没有npm!!! 安装目录下的node_modules里啥也没有！！

(5) 解决方案：去node.js官网上下载对应的安装包，把node_modules目录下的内容原封不动地复制到通过nvm安装的对应版本的node.js下的node_modules目录中。把npm,npm.cmd,npx,npx.cmd 四个文件复制到node_modules同级目录中。

四、什么是模块化？

每个模块都是一个独立的功能体；

每个文件都是一个模块，有自己的作用域；

在一个文件里定义的变量，函数，类都是私有的，对其它文件不可见。

可以分为自定义模块、核心模块（内置模块）、第三方模块。

五、自定义模块

module.exports 导出，其它文件通过 require引入

a.js

module.exports = {
  sayHi () {
    console.log("hello")
  },
  add (x, y) {
    return x + y
  },
  aa:"this is a.js"
}

b.js

const { aa, sayHi, add } = require("./a")
console.log(aa)
sayHi()
console.log(add(3,4))

六、Node.js常用内置模块

①fs模块：操作文件相关

1. 操作文件API(?*前者是异步操作，后者加Sync的是同步操作，阻塞线程。)
   1. readFile/readFileSync? 读取文件内容
   2. writeFile/writeFileSync? 写入文件内容
   3. rename/renameSync??? 修改文件名、目录
   4. unlink/unlinkSync? 删除文件
   5. copyFile/copyFileSync? 复制文件
   6. mkdir/mkdirSync? 创建目录
   7. readdir/readdirSync? 读取目录
   8. rmdir / rmdirSync 删除非空目录
   9. stat / statSync? 获取文件或者目录的详细信息，返回一个stat对象

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?stat.isFile()? 是否是一个文件

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?stat. isDirectory() 是否是一个目录

?

// 1、引入核心模块 fs 文件及目录的增删改查
const fs = require("fs")

/**
 * 所有文件操作，没有加async，都是异步操作。
 * 1-1、文件写入
 * 参数1：文件名 string
 * 参数2：要写入文件的内容 string
 * 参数3（可选）：{flag:"a"/"w"/"r"} 追加/写入/读取
 */
fs.writeFile("test.txt", "要写入文件中的内容", { flag: "w" }, (err) => {
  if (err) {
    return console.log(err)
  }
  console.log("写入成功");
})

/**
 * 1-2、文件读取
 * 参数1:文件名
 * 参数2（可选）：编码格式
 * 参数3、回调
 */

fs.readFile("index.js", "utf-8", (err, data) => {
  if (err) {
    return console.log(err)
  }
  console.log(data.toString());
})

/**
 * 1-3、修改文件名
 */
fs.rename("test.txt", "demo.txt", err => {
  if (err) {
        return console.log(err)
  }
  console.log("修改成功");
})

/**
 * 1-4、删除文件
 */
fs.unlink("test.txt", err => {
  if (err) return console.log(err)
  console.log("删除成功");
})

/**1-5、复制文件：先读取再写入 */
fs.copyFile("demo.txt", "copy.txt", err => {
  if (err) return console.log(err)
  console.log("复制成功");
})

/**2-1、创建目录 */
fs.mkdir("testDir", err => {
  if (err) return console.log(err)
  console.log("创建成功");
})

/**2-2、修改目录 */
fs.rename("testDir","modifyDir" ,err => {
  if (err) return console.log(err)
  console.log("修改成功");
})

/**2-3、读取目录 */
fs.readdir("modifyDir", (err,data) => {
  if (err) return console.log(err)
  console.log(data) // 返回的是一个数组：[ 'modify.html', 'ttttt.txt' ]
})

/**2-4、删除目录（删除空目录） */
fs.rmdir("emptyDir", err => {
  if (err) return console.log(err)
  console.log("删除成功");
})

/**2-5、判断文件或者目录是否存在 */
fs.exists("modifyDir", exists => {
  console.log(exists); // 返回一个布尔值
})

/**2-6、获取文件或者目录的详细信息 */
fs.stat("index.js", (err, stat) => {
  if (err) return console.log(err)
  console.log(stat)
  // 是否是一个文件
  let res1 = stat.isFile()
  // 是否是一个目录
  let res2 = stat.isDirectory()
  console.log(res1,res2);
 })

/**2-7、删除非空文件夹
 * 思路：递归查找每一级，删除其下所有文件，最后删除空文件夹
 */
function removeDir (path) {
  const data = fs.readdirSync(path); 
  for (let i = 0; i < data.length; i++) {
    const url = path +"/"+ data[i]
    const stat = fs.statSync(url)   
    if (stat.isDirectory()) {
      removeDir(url)
    } else {
      fs.unlinkSync(url)
    }
  }
  fs.rmdirSync(path)
}
removeDir("modifyDir")

? ? ? 2.buffer类(处理二进制数据)

? ? ? ? ? ?计算机中所有内容都以二进制存储

? ? ? ? ? ?JS中没有描述二进制的变量

? ? ? ? ??

// buffer node中的一个类
// 1、通过alloc创建指定大小buffer
let buffer = Buffer.alloc(10) // <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00>
console.log(buffer);
// 2、通过字符串的形式创建
let buffer = Buffer.from('大家好') // <Buffer e5 a4 a7 e5 ae b6 e5 a5 bd>
console.log(buffer);
// 3、通过数组形式创建
let buffer = Buffer.from([0xe5 ,0xa4, 0xa7, 0xe5, 0xae, 0xb6, 0xe5, 0xa5, 0xbd])
console.log(buffer); //  <Buffer e5 a4 a7 e5 ae b6 e5 a5 bd>
// 4、buffer转字符串
console.log(buffer.toString());
// 5、乱码问题
let buffer1 = Buffer.from([0xe5, 0xa4, 0xa7, 0xe5])
let buffer2 = Buffer.from([0xae, 0xb6, 0xe5, 0xa5, 0xbd])
console.log(buffer1.toString()); // 乱码了
// 6、合并buffer
let buffer3 = Buffer.concat([buffer1, buffer2])
console.log(buffer3.toString());
// 7、使用string decoder 解决乱码问题
let { StringDecoder } = require("string_decoder")
let decoder = new StringDecoder()
let res1 = decoder.write(buffer1)
let res2 = decoder.write(buffer2)
console.log(res1); // 大
console.log(res2); // 家好

? ? ? ?3.stream 流

流是一种以高效的方式处理读/写文件、网络通信、或任何类型的端到端的信息交换。

在传统的方式中，当告诉程序读取文件时，这会将文件从头到尾读入内存，然后进行处理。使用流，则可以逐个片段地读取并处理（而无需全部保存在内存中）。

const?fs?=?require("fs")

const?rs?=?fs.createReadStream("./001.jpg")

const?ws?=?fs.createWriteStream("./copy.jpg")

rs.pipe(ws)

②url模块

③querystring模块

// 引入URL模块
const url = require("url")
// 引入查询字符串模块
const qs = require("querystring")
// 声明一个URL
const urlstring = "https://www.baidu.com:443/index.html?c=12&d=13#sadfsadf";
// 将URL解析成对象
const obj = url.parse(urlstring)
console.log(obj);
/**
 * Url {
  protocol: 'https:',
  slashes: true,
  auth: null,
  host: 'www.baidu.com:443',
  port: '443',
  hostname: 'www.baidu.com',
  hash: '#sadfsadf',
  search: '?c=12&d=13',
  query: 'c=12&d=13',
  pathname: '/index.html',
  path: '/index.html?c=12&d=13',
  href: 'https://www.baidu.com:443/index.html?c=12&d=13#sadfsadf'
}
 */
console.log(obj.query) // c=12&d=13

// 将查询字符串转换为对象
let resultObj = qs.parse(obj.query)
console.log(resultObj); // { c: '12', d: '13' }

④path模块

__dirname: 获取当前模块的绝对路径。

__filename: 获取当前模块的绝对路径和模块名称

path.basename():获取文件名部分

path.extname():获取文件的父文件夹

path.dirname():获取文件的扩展名

path.join():连接路径的两个或多个片段

⑤http模块

// 1、引入内置http模块 （这个模块提供了http服务）
const http = require('http')
// 2、创建服务器，是个异步函数
const sever = http.createServer((req, res) => { 
  // req 表示 request 用户的请求
  // res 表示 response 服务器的相应
  // 3、 设置响应报文
  res.setHeader("Content-Type", "text/html; charset=UTF8")
  // 4、写入内容 
  res.write("<h1>Hello Node.js</h1>")
  res.write("<ul>")
  res.write("<li>Express</li>")
  res.write("<li>NPM</li>")
  res.write("<li>Koa</li>")
  res.write("</ul>")
  // 5、结束并发送响应 如果本次操作不结束，浏览器则一直显示载入中
  res.end()
})
// 6、设置监听端口
sever.listen(3000)

七、第三方模块

NodeJs社区或者第三方个人开发、我们可以直接使用的模块。

Node.js的第三方模块通常存在NPM中。Node.js内置了npm。

安装包：npm install module_name --save(-S)--dev(-D)

安装指定版本包：npm install module_name@version

卸载包：npm uninstall module_name

package.json: 记录当前项目所依赖的模块的版本信息

package-lock.json:记录了node_modules目录下所有模块的具体来源、版本号及其它信息

两者保证了在协同开发时，大家所依赖的模块版本是一致的。

热更新工具：npm install nodemon -g