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[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

2009瑞安·达尔(Ryan Dahl)在GitHub上发布node最初版本2014.12Fedor Indutny在2014年12月制作了分支版本,并起名“io.js"
2010.1Node的包管理器npm诞生2015.1Node.js基金会成立(lBM、Intel、微软、Joyent)
2010.12Joyfnt公司赞助Node的开发,瑞安·达尔加入旗下,全职负责Node2015.9Node.js和io.js合并,Node 4.0发布
2011.7Node在微软的帮助下发布了windows版本2016Node 6.0友布
2011.11Node超越Ruby on Rails,称为GitHub上关注度最高的项目2017Node 8.0友布
2012.1瑞安·达尔离开Node项目

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細/
  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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