[JavaScript知识库]Node.js的fs、 http、 path、 模块化

第一章：初识Node.js

1.1、Node历史及概念

1)、为什么JS可以在浏览器中运行，可以操作DOM和BOM呢？

不同浏览器有不同解析引擎，性能最好的是Chrom的V8引擎，每个浏览器都内置了DOM、BOM这样的API函数，因此，浏览器中的JavaScript 才可以调用它们。借助Nodejs环境js就能做后端开发

2)、node发展史

3)、Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境。

注意：

①浏览器是JavaScript的前端运行环境。

② Node.js 是JavaScript的后端运行环境。

③ Node.js中无法调用DOM和BOM等浏览器内置APl。（node没有DOM\BOM\Ajax内置API）

4)、 Node.js可以做什么

Nodejs作为一个JavaScript的运行环境，仅仅提供了基础的功能和APl.然而，基于Nodejs提供的这些基础，很多强大的工具和框架如雨后春笋，层出不穷，所以学会了Nodejs，可以让前端程序员胜任更多的工作和岗位：

①基于Express 框架（http:/www.expressis.com.cn/），可以快速构建 Web应用

②基于Electron框架（https://electronjs.org/），可以构建跨平台的桌面应用

③基于restify框架（http://restify.com/），可以快速构建APl接口项目

④读写和操作数据库、创建实用的命令行工具辅助前端开发、etc…

总之：Nodejs是大前端时代的“大宝剑”，有了Nodejs这个超级buf的加持，前端程序员的行业竞争力会越来越强！

5）Nodejs怎么学

JavaScript学习路径：

JavaScript 基础语法+浏览器内置API（DOM+BOM）+第三方库（GQuery、art-template等）

Nodejs学习路径：

Javascript基法十Nodejs内置APl模块（fs、path、http等）+第三方APl模块（express、mysql等）

1.2、安装Nodejs

node -v    //v14.17.1,node官网中左边是长期稳定版本，右边是最新版本

1.3、使用Node运行js代码

1）运行代码

法1：win+R->打开cmd，对应文件下输入node 文件名

法2：shift+右键->打开PowerShell,可直接打开文件所在位置

注：PowerShell是window升级了cmd，PowerShell功能更加强大，cmd功能较基础

2）常用命令

tab：快速补全

esc：能够快速清空当前已输入的命令

dir 列出当前目录下的所有文件

cls：输入cls可以清空终端

cd： 目录名 进入到指定的目录 打开文件夹

md :创建文件夹

rd ：删除文件夹

cd…: 退出到上一级

e:去e盘

netstat -ano：查看电脑所有端口号

第二章：fs文件系统模块

2.1、导入fs文件系统模块

fs模块是Nodejs 官方提供的、用来操作文件的模块。它提供了一系列的方法和属性，用来满足用户对文件的操作需求。

如果要在JavaScript代码中，使用fs模块来操作文件，则需要使用如下的方式先导入它：

const fs = require('fs')

2.2、文件的读与写操作

1)、fs.readFile()，读取指定文件的内容

注：判断文件是否读取成功，根据err的值是否为null

fs.readFile(path[.option],callback)  //被[]包起来的是可选参数
const fs=require(' fs")       //示例代码
fs.readFile('./files/11. txt','utf8', function(err, dataStr){   //以Utf8编码格式
    console.log(err)
          //如果读取失败，则err的值为错误对象，datastr的值为undefined

	 console.log(dataStr)      //如果读取成功，则err的值为nul1
})
//判断文件是否读取成功，根据err的值是否为null
if(err){  //err为null->false   
  return console.error('读取失败',err.message)
}  

参数1：必选参数，字符串，表示文件的路径。

参数2：可选参数，表示以什么编码格式来读取文件。

参数3：必选参数，文件读取完成后，通过回调函数拿到读取的结果。

2)、fs.writeFile()，向指定文件中写入内容

注：判断文件是否写入成功，根据err的值是否为null

fs.writeFile(file,data[.options],callback)  //被[]包起来的是可选参数
const fs = require('fs');
fs.writeFile('./files/2.txt','hellohode',function(err){   //不论成功或失败都会调用function
    console.log(err)   //写入成功err的值是null;写入失败err的值是error错误对象
})
//判断文件是否写入成功，根据err的值是否为null
if(err){  //err为null->false   
  return console.error('写入失败',err.message)
}  

参数1：必选参数，需要指定一个文件路径的字符串，表示文件的存放路径。

参数2：必选参数，表示要写入的内容。

参数3：可选参数，表示以什么格式写入文件内容，默认值是utf8。

参数4：必选参数，文件写入完成后的回调函数。

2.3、路径动态拼接

在使用fs模块操作文件时，如果提供的操作路径是以./或…/开头的相对路径时，很容易出现路径动态拼接错误的问题。

原因：代码在运行的时候，会以执行node命令时所处的目录，动态拼接出被操作文件的完整路径。

解决方案：出现路径拼接错误的问题，是因为提供了./或…/开头的相对路径 ；如果要解决这个问题，可以直接提供一个完整的文件存放路径就行；

__dirname：表示当前文件所处的目录

fs.readFile(__dirname + '/files/1.txt','utf8',function (err,datastr) {  }

第三章：path 模块

3.1、path 路径模块

path模块是Nodejs 官方提供的、用来处理路径的模块。它提供了一系列的方法和属性，用来满足用户对路径的处理需求。

如果要在JavaScript代码中，使用path模块来处理路径，则需要使用如下的方式先导入它：

const path = require('path')

3.2、路径拼接

1)、path.join()：将多个路径片段拼接成一个完整的路径字符串

path.join([...paths])
const pathstr=path.join("/a'，'/b/c'，../"，./d'，e)   //输出\a\b\d\e    注：../会抵消一层目录
const pathstr2=path.join(__dirname,'/files/1.txt')    //输出当前文件所处目录\files\1.txt

2)、path.basename()：从路径字符串中，将文件名解析出来

path.basename(path[,ext])   //第二个参数是移除扩展名
const fpath='/a/b/c/index.html'   //文件的存放路径 
var fullName=path.basename(fpath)   //输出index.html           
var namewithoutExt=path.basename(fpath,".html")   //输出index,第二个参数是移除扩展名

3)、path.extname()：获取路径中的扩展名

path.extname(path)  //path是必选参数，表示路径，返回值也是字符串
const fpath='/a/b/c/index.html'		//路径字符串
const fext=path.extname(fpath)     //输出.html

4)、path.resolve([from…],to)：将路径解析为绝对路径获取路径中的扩展名

第四章：http模块

4.1 、什么是http模块

1)、什么是客户端、什么是服务器？

在网络节点中，负责消费资源的电脑，叫做客户端；负责对外提供网络资源的电脑，叫做服务器。

2）、http 模块是Nodejs 官方提供的、用来创建 web 服务器的模块。通过http模块提供的 http.createServer()方法，就能方便的把一台普通的电脑，变成一台Web服务器，从而对外提供Web 资源服务。

使用http模块创建 Web 服务器，则需要先导入它：

const http = require('http')

4.2、http模块的作用

服务器和普通电脑的区别在于，服务器上安装了web服务器软件，例如：IIS、Apache等。通过安装这些服务器软件，就能把一台普通的电脑变成一台web 服务器。

在Nodejs中，我们不需要使用llS、Apache等这些第三方 web服务器软件。因为我们可以基于Nodejs提供的http模块，手写一个服务器软件，从而对外提供web服务。

4.3、服务器相关的概念

1）IP地址

IP地址就是互联网上每台计算机的唯一地址，因此IP地址具有唯一性。

IP地址的格式：通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，都是0~255之间的十进制整数。

注意：

1、互联网中每台Web服务器，都有自己的IP地址，例如：大家可以在Windows的终端中运行ping www.baidu.com命令，即可查看到百度服务器的IP地址。

2、在开发期间，自己的电脑既是一台服务器，也是一个客户端，为了方便测试，可以在自己的浏览器中输入127.0.0.1这个IP地址，就能把自己的电脑当做一台服务器进行访问了。

2）域名和域名服务器

IP地址是一长串数字，不直观，不便于记忆，用域名代替IP。

IP地址和域名是——对应的关系，存放于域名服务器（DNS，Domain name server）中。通过域名访问服务器，对应的转换工作由域名服务器实现。因此，域名服务器就是提供IP地址和域名之间的转换服务的服务器。

注意：

①单纯使用IP地址，互联网中的电脑也能够正常工作。但是有了域名的加持，能让互联网的世界变得更加方便。

②在开发测试期间，127.0.0.1对应的域名是localhost，它们都代表我们自己的这台电脑，在使用效果上没有任何区别。

3）端口号

每个web服务都对应一个唯一的端口号。客户端发送过来的网络请求，通过端口号，可以被准确地交给对应的web服务进行处理。

注意：

①每个端口号不能同时被多个web服务占用。

②在实际应用中，URL中的80端口可以被省略，非80端口不能省略

4.4、创建最基本的web 服务器

1)、创建 web 服务器的基本步骤

①导入http模块

②创建web 服务器实例：调用http.createServer()

③为服务器实例绑定 request事件，监听客户端的请求

④启动服务器:调用.listen()

const http = require('http')
const server = http.createServer()
server.on('request',(req,res)=>{
  console.log(req,res)
})
server.listen(80,()=>{
  console.log('服务器启动了')
})

2)、req请求对象；res响应对象、res.end()、解决乱码

只要服务器接收到了客户端的请求，就会调用通过 server.on()为服务器绑定的request事件处理函数。

a、使用req访问与客户端相关的数据或属性；

b、使用res访问服务器相关数据或属性

c、调用res.end()方法，向客户端发送的内容会出现乱码问题，设置响应头 (‘Content-Type’,‘text/html;charset=utf-8’)

使用postman，新建+，输入请求方式post，输入url：http://127.0.0.1/about.html

server.on('request',(req,res)=>{
  const str =  `请求地址是url:${req.url};请求方法是method:${req.method}`    //客户端的：req中包含req.url和req.method
  res.setHeader('Content-Type','text/html;charset=utf-8')   //解决显示乱码问题，不加显示璇锋眰鐨剈rl鍦板潃鏄�锛�/
  res.end(str)   //res.end()向客户端响应内容
})

3）根据url响应不同的html内容

步骤：

①获取请求的url地址

②设置默认的响应内容为404Not found

③判断用户请求的是否为/或/indexhtml首页G

④判断用户请求的是否为/about.html关于页面

⑤设置Content-Type响应头，防止中文乱码

⑥使用res.end0把内容响应给客户端

const http = require('http');
const server = http.createServer();
  server.on('request',(req,res)=>{
  const url = req.url;
  let context = ''
  if(url === '/' || url === '/index.html'){
    context = '<h1>首页</h1>'
  }else if(url === '/about.html'){
    context = '<h1>关于页面</h1>'
  }else{
    context  = '<h1>404 Not Found</h1>'
  }
  res.setHeader('Content-Type','text/html;charset=utf-8')
  res.end(context)
})
server.listen(80,()=>{
  console.log('http://127.0.0.1')
})

第五章、模块化

5.1、模块化的基本概念

1）什么是模块化

横块化是指解决一个复杂问题时，自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程。对于整个系统来说，模块是可组合、分解和更换的单元

2）编程领域中的模块化

编程领域中的模块化，就是遵守固定的规则，把一个大文件拆成独立并互相依赖的多个小模块。

模块化拆分的好处：

①提高了代码的复用性

②提高了代码的可维护性

③可以实现按需加载

3）模块化规范

模缺化规范就是对代码进行模块化的拆分与组合时，需要遵守的那些规则。

例如：

使用什么样的语法格式来引用模块

在模块中使用什么样的语法格式向外暴密成员

模块化规范的好处：大家都遵守同样的模块化规范写代码，降低了沟通的成本，极大方便了各个模块之间的相互调用，利人利己。

5.2、Node.js中模块的分类

1）Node.js中模块的分类

Nodejs中根据模块来源的不同，将模块分为了3大类，分别是：

内置模块（内置模块是由Nodejs 官方提供的，例如fs、path、http等）

自定义模块（用户创建的每个js文件，都是自定义模块）

第三方模块（由第三方开发出来的模块，并非官方提供的内置模块，也不是用户创建的自定义模块，使用前需要先下载）

2）加载模块

require(),加载内置模块、自定义模块、第三方模块

const fs=require('fs')  //加载内置的fs模块
const custom=require('./custom.js')//加载用户的自定义模块,.js可有可无
const moment=require('moment')//加投第三方模块（关于第三方模块的下载和使用，会在后面的课程中进行专门的讲解）

注意：使用 require()方法加载其它模块时，会执行被加载模块中的代码。

3）Node.js模块作用域

a）、什么是模块作用域

和函数作用域类似，在自定义模块中定义的变量、方法等成员，只能在当前模块内被访问，这种模块级别的访问限制，叫做模块作用域。

b、好处：防止全局变量污染

4）向外共享模块作用域成员

在每个js自定义模块中都有一个module对象，里面存储了和当前模块有关的信息

注意：

a、在自定义模块中，使用module.exports对象，将模块内的成员共享出去，供外界使用。外界用require()方法导入自定义模块时，得到的就是module.exports所指向的对象。

b、使用 require()方法导入模块时，导入的结果，永远以module.exports 指向的对象为准。

c、exports 对象 ：由于module.exports单词写起来比较复杂，为了简化向外共享成员的代码，Node 提供了exports对象。默认情况下，exports和module.exports 指向同一个对象。最终共享的结果，还是以module.exports指向的对象为准。

//自定义模块
const name = 'ff'  
module.exports = {   //module.exports导出
    NAMEA :name,
    change:change 	//require的是{ NAMEA: 'ff', change: [Function: change] }  		 
}  //以module.exports 指向的对象为准
exports.name = 'ff'   //直接使用exports导出
exports === module.exports  //true，exports和module.exports 指向同一个对象

5）exports和module.exports的使用误区

require()导入模块时，得到的永远是module.exports 指向的对象

注意：为了防止混乱，建议大家不要在同一个模块中同时使用exports和module.exports

6）Node.js中模块化规范

Nodejs 遵循了CommonJS模块化规范，CommonJS规定了模块的特性和各模块之间如何相互依赖。

CommonJS规定：

1)、每个模块内部，module变量代表当前模块。

2)、module变量是一个对象，它的exports 属性（即module.exports）是对外的接口。

3)、加载某个模块，其实是加载该模块的module.exports属性。require()方法用于加载模块。

5.3、npm与包

1)、包概念

a、Nodejs中第三方模块叫做包；

b、包由第三方开发出来的，包是开源免费的；

c、包是基于内置模块封装出来的，提供了更高级、更方便的API，极大的提高了开发效率。

d、包和内置模块之间的关系，类似于jQuery和浏览器内置APl之间的关系。

e、国外有一家IT公司，叫做npm，Inc.这家公司旗下有一个非常著名的网站：https//www.npmjs.com (搜索自己的包)，它是全球最大的包共享平台，你可以从这个网站上搜索到任何你需要的包，只要你有足够的耐心！

到目前位置，全球约1100多万的开发人员，通过这个包共享平台，开发并共享了超过120多万个包供我们使用。

npm，Inc.公司提供了一个地址为https://reqistry.npmis.org/ （下载自己需要的包）的服务器，来对外共享所有的包，我们可以从这个服务器上下载自己所需要的包。

f、下载包管理工具，npm（Node Package Manage）, npm -v //6.14.13

2)、 安装包

npm i moment  
npm i moment@2.22.2   //安装指定版本的包， 第一位：大版本；第二位：功能版本；第三位：Bug修复版本

node_modules文件夹用来存放所有已安装到项目中的包。require()导入第三方包时，就是从这个目录中查找并加载包。

package-lockjson 配置文件用来记录node modules目录下的每一个包的下载信息，例如包的名字、版本号、下载地址等。

package.json的包管理配置文件。用来记录与项目有关的一些配置信息；

注：程序员不要手动修改node modules或package-lock.json文件中的任何代码，npm包管理工具会自动维护它们。

3）、包管理配置文件

package.json的包管理配置文件记录，今后在项目开发中，一定要把node_modules 文件夹，添加到.gitignore忽略文件中。

npm init -y   //快速创建package.json包管理配置文件
npm install //npm包管理工具先读取 package.json中的 dependencies节点，
读取到记录的所有依赖包名称和版本号之后，npm包管理工具会把这些包一次性下载到项目中
npm uninstall moment //卸载指定的包，从dependencies中移除

①上述命令只能在英文的目录下成功运行！所以，项目文件夹的名称一定要使用英文命名，不要使用中文，不能出现空格。

②运行npm install 命令安装包的时候，npm包管理工具会自动把包的名称和版本号，记录到packagejson中。

4)、cnpm

npm config get registry    //查看当前的下包镜像源
npm config set registry=https://registry.npm.taobao.org/      //将下包的镜像源切换为淘宝镜像源
npm config get registry   // 检查镜像源是否下载成功

5)、nrm，可方便切换镜像源

npm i nrm -g    //通过npm包管理器，将nrm安装为全局可用的工具   nrm@1.2.5
nrm 1s    	     //查看所有可用的镜像源
nrm use taobao  //将下包的镜像源切换为taobao镜像

可用的服务器

 npm ----------- https://registry.npmjs.org/
  yarn --------- https://registry.yarnpkg.com/
  tencent ------ https://mirrors.cloud.tencent.com/npm/
  cnpm --------- https://r.cnpmjs.org/
  taobao ------- https://registry.npmmirror.com/
  npmMirror ---- https://skimdb.npmjs.com/registry/

6）、包的分类

a、项目包：node modules目录中的包，

开发依赖包（被记录到devDependencies节点中的包，只在开发期间会用到）

核心依赖包（被记录到dependencies节点中的包，在开发期间和项目上线之后都会用到）

npm i 包名-D     //开发依赖包（会被记录到 devDependencies节点下）
npm i 包名	      //核心依赖包（会被记录到dependencies 节点下）

b、全局包：npm i -g 安装到全局

全局包会被安装到C\Users\用户目录AppData\Roaming\npm\node_modules目录下。

npm i 包名-g    //全局安装指定的包
npm uninsta1l 包名-g    //卸载全局安装的包

注：

①只有工具性质的包，才有全局安装的必要性。因为它们提供了好用的终端命令。如nrm

②判断某个包是否需要全局安装后才能使用，可以参考官方提供的使用说明即可。

c、i5ting_toc // i5ting_toc@1.1.5

npm install-g i5ting toc    //将i5tingtoc安装为全局包
i5ting_toc -f  要转换的md文件路径 -o  //调用i5tingtoc，轻松实现md转html的功能

7）、规范的包结构

一个规范的包，它的组成结构，必须符合以下3点要求：

① 包必须以单独的目录而存在

② 包的顶级目录下要必须包含packagejson这个包管理配置文件

③ package.json 中必须包含name，version，main这三个属性，分别代表包的名字、版本号、包的入口。

8)、开发属于自己的包

xxx

5.4、模块的加载机制

1)、优先从缓存中加载

横块在第一次加载后会被缓存。这也意味着多次调用 require()不会导数模块的代码被执行多次。

注意：不论是内置模块、用户自定义模块、还是第三方模块，它们都会优先从缓存中加载，从而提高模块的加载效率。

2)、内置模块的加载机制

内置模块是由Nodejs官方提供的模块，内置模块的加载优先级最高。

3)、自定义加载机制

使用require()加载自定义模块时，必须指定以./或…/开头的路径标识符。在加载自定义模块时，如果没有指定，node会把它当作内置模块或第三方模块进行加载

同时，在使用require()导入自定义模块时，如果省略了文件的扩展名，则Nodejs会按顺序分别燃试加载以下的文件：

①按照确切的文件名进行加载

②补全.js扩展名进行加载

③补全.json扩展名进行加载

④补全.node扩展名进行加载

⑤加载失败，终端报错

4)、第三方模块加载机制

如果传递给 require()的模块标识符不是一个内置模块，也没有以./或…/开头，则Nodejs会从当前模块的父目录开始，尝试从/node_modules文件夹中加载第三方模块。

如果没有找到对应的第三方模块，则移动到再上一层父目录中，进行加载，直到文件系统的根目录。

5)、目录作为模块

当把目录作为模块标识符，传递给 require0进行加载的时候，有三种加载方式：

①在被加载的目录下查找一个叫做 package json的文件，并寻找main 属性，作为require()加载的入口

②如果目录里没有package json文件，或者main入口不存在或无法解析，则Nodejs将会试图加载目录下的indexs文件。

③Node打印错误

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