Node基础知识笔记

Posted 2021-06-27 过往将来

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Node基础知识笔记相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

全文目录

- Node.js简介
- Node 应用简介
- Node创建的hello world
npm知识点
- npm 简介
- npm的使用场景
- npm 命令集合
- npm的具体使用
- npm 本地安装详解
- npm 全局安装详解
- npm 安装时异常的处理
第三方包知识点
- 第三方包简介
Node.js 回调函数
- 回调函数
- 阻塞代码测试
- 非阻塞代码测试
Node.js事件循环
- 事件驱动程序
- Node应用程序工作流程
- 进程和线程的概念
Node EventEmitter 事件发射器详解
- Node EventEmitter 类`
- EventEmitter 属性介绍:
- EventEmitter 方法介绍:
- EventEmitter 事件介绍
- error事件介绍
- 继承 EventEmitter
Node Buffer(缓冲区)知识点
- Buffer与字符编码
- Node支持的字符编码
- Buffer 提供了 API 来创建 Buffer 类：
- 利用Buffer写入Node缓冲区
- 利用Buffer从缓冲区中读取数据
- 将 Buffer 转换为 JSON 对象
- Buffer 缓冲区合并
- Buffer 缓冲区比较
- Buffer拷贝缓冲区
- Buffer 缓冲区裁剪
- Buffer 缓冲区长度
Node strean(流)知识点
- Stream有四种流类型:
- Stream 常用的事件有
- 从流中读取数据
- 写入流
- 管道流
- 链式流
Node 模块系统
- 引入Node模块
服务器端的模块详解
Node 模块加载详解
- 从文件模块缓存中加载
- 从原生模块加载
- 从文件加载
- exports 和 module.exports 的区别
Node.js函数
- Node.js匿名函数
- 函数传递是如何让HTTP服务器工作的
Node.js路由
Node.js全局对象
- 全局对象与全局变量
- 全局变量的属性介绍
Node.js常用工具
- util.callabckify 介绍
- util.inherits简介
- util.inspect 简介
- 其他的常用工具

Node.js简介

Node.js就是运行在服务器端的javascript，Node.js是一个基于Chorme JavaScript运行时建立的一个平台。
Node.js时一个事件驱动I/O服务器端JavaScript环境，性能很好

Node 应用简介

使用Node建立一个应用时，还同时实现了整个HTTP服务器,实际上，Web应用以及对应的Web服务器基本是一样的。
Node.js应用的组成包含三部分：引入require模块，创建服务器，接收请求与相应请求
引入require模块：我们可以使用require指令来载入Node.js模块
创建服务器：服务器可以监听客服端的请求,类似与nginx等HTTP服务器。
接收请求与响应请求：服务器很容易创建,客户端可以使用浏览器或者终端发送HTTP请求，服务器接受请求后返回响应数据。

Node创建的hello world

创建一个server.js文件，输入以下内容

    var http = require('http');
    
    http.createServer(function (request, response) {
    
        // 发送 HTTP 头部 
        // HTTP 状态值: 200 : OK
        // 内容类型: text/plain
        response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
    
        // 发送响应数据 "Hello World"
        response.end('Hello World\\n');
    }).listen(8888);
    
    // 终端打印如下信息
    console.log('Server running at http://127.0.0.1:8888/');

使用require指令来载入http模块,并将实例化的HTTP赋值给http
使用http.createServer()方法创建服务器，并使用listen方法绑定8888端口.函数通过request，response参数来接收和响应数据。
使用 node server.js 执行server.js文件，此时，在浏览器中访问http://127.0.0.1:8888/可以查看到hello world

npm知识点

npm 简介

npm是随同node.js一起安装的报管理工具，能解决node.js代码部署上的很多问题。

npm的使用场景

使用npm可以从服务器端下载别人编写好的第三方包到本地使用
使用npm从服务器下载并安装别人编写的命令行程序到本地使用。
使用npm可以将自己编写的包或者命令行程序上传到npm服务器供别人使用

npm 命令集合

使用npm install 安装npm。
npm -v查看npm是否安装成功。
npm install npm -g 来升级npm4.的版本。
使用npm配置淘宝镜像:npm install -g --registry=https://registry.npm.taobao.org.
注意：不用使用npm install -g cnpm --registry=https://registry.npm.taobao.org这种方式配置淘宝镜像，因为cnpm下载下来的第三方包的路径有时会很奇怪，会出现不可预知的错误！
npm的安装分为本地安装local和全局安装global，npm install express 本地安装express, npm install express -g 全局安装express.
如果出现此错误：npm err! Error: connect ECONNREFUSED 127.0.0.1:8087 ,解决办法为：$ npm config set proxy null。
npm list -g命令查看所有全局安装的模块！
npm list grunt 查看某个模块的版本号.
npm uninstall <Module Name> 卸载npm模块,卸载后，你可以到 /node_modules/ 目录下查看包是否还存在，或者使用以下命令查看：npm ls
npm update <Module Name> 可以把当前目录下node_modules子目录里边的对应模块更新至最新版本。。
npm update <package> -g可以把全局安装的对应命令行程序更新至最新版。
npm search <Module Name> 搜索npm模块
npm help <command>可查看某条命令的详细帮助，例如npm help install.
npm cache clear可以清空NPM本地缓存，用于对付使用相同版本号发布新版本代码的人。
npm init 创建一个模板生成package.json。让我们使用 npm 产生 package.json。

npm的具体使用

使用npm安装的模板语法：npm install <Module Name>,比如使用npm安装常用的Node的web框架express。
在安装好了之后，express包就放在了根目录下的 node_modules 目录中，只需要通过 var express = require('express');的方式就可以引用该包，无需指定第三方包的路径。
npm install express -g，全局安装 express包，不加-g默认为本地安装。

npm 本地安装详解

将安装包放在./node_modules下，(运行npm命令时所在的目录)，如果没有node_modules目录，会在当前执行npm命令时生成node_modules目录。
可以通过require()来引入本地安装的包。

npm 全局安装详解

全局安装在安装包放在/uer/local 或者你的node安装目录中！！注意：node的安装路径中!不要使用中文！！！不要使用中文！！！一定不要使用中文！！如果使用中文，在具体使用第三方包时会出现错误。
全局安装可以直接在cmd打开的命令行中使用、

npm 安装时异常的处理

使用 npm 安装node_modules总是提示报错：报错:npm resource busy or locked.....。可以先删除以前安装的node_modules使用npm cache clean,然后再重新安装：npm install .

第三方包知识点

第三方包简介

package.json的使用说明：package.json 位于模块的目录下，用于定义包的属性。
name-包名，
version-包的版本号
description-包的描述
homepage-包的官网url
author-包的作者姓名
contributors - 包的其他贡献者姓名。
dependencies - 依赖包列表。如果依赖包没有安装，npm 会自动将依赖包安装在 node_module 目录下。
repository - 包代码存放的地方的类型，可以是 git 或 svn，git 可在 Github 上。
main - main 字段指定了程序的主入口文件，require(‘moduleName’) 就会加载这个文件。这个字段的默认值是模块根目录下面的 index.js。
.keywords - 关键字

Node.js 回调函数

回调是一种异步相当于一个函数，回调函书被调用在完成既定任务，

回调函数

Node.js的回调函数：Node.js异步编程的直接体现就是回调，异步编程依托于回调来实现，但是不能说使用了回调后程序就异步化了！回调函数再完成任务后就会被调用，Node使用了大量的回调函数，Node所有的API都支持回调函数。
2.例如：一边读取文件，一边执行其他命令，再文件读取完成后，将文件内容作为回调函数的参数返回，这样再执行代码时就没有阻塞或者等待文件的I/O操作。这样提高了Node.js的性能，可以处理大量的并发请求。
回调函数一般作为函数的最后一个参数出现，function foo1(name, age, callbackName){},function foo2(value,callback1,callbackName){}

阻塞代码测试

在根目录下，创建一个input.txt文件，内容为：百度网址：www.baidu.com
在main.js文件中，代码如下：

    var fs = require('fs');在这里需要安装fs的包，如果不安装的话，会报错
    var data = fs.readFileSync('input.txt');
    console.log(data.toString());
    console.log("程序执行结束");
    
	在终端使用 node main.js。
	终端打印如下信息：
        百度网址：www.baidu.com
        程序执行结束

阻塞测试案例:是在文件读取完成后才执行程序,
阻塞时按顺序执行的,而非阻塞是不需要按顺序的,所以如果需要处理回调函数的参数.我们就需要写在回调函数内.

非阻塞代码测试

在main.js文件中的代码如下：

    var fs = require('fs');
    fs.readFile('input.txt',function(err,data){
        if (err) return console.error(err);
        console.log(data.toString());
    });
    console.log("程序执行结束");
    
	在终端使用 node main.js。
	终端打印如下信息：
        程序执行结束
        百度网址：www.baidu.com

非阻塞测试案例:我们不需要等待文件读取完,这样就可以在读取文件的同时执行接下来的代码.从而提高程序的性能。
阻塞时按顺序执行的,而非阻塞是不需要按顺序的,所以如果需要处理回调函数的参数.我们就需要写在回调函数内.

Node.js事件循环

Node.js是单线程应用，但它通过事件和回调的概念支持并发。Node.js每个API都是异步的，作为一个单线程,node使用异步函数调用来维护并发。
Node线程保持一个事件循环，每当任何一个任务完成后得到结果，node就触发通知事件侦听函数来执行相应的事件。
Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环，直到没有事件观察者退出，每个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数.

事件驱动程序

Node.js使用事件驱动模型,每当web server接收到请求，就把它关闭进行处理，然后再去服务下一个web请求，党这个请求完成之后，它被放回处理队列,当到达队列开头，这个结果就被返回给用户。
事件驱动模型非常高效，可扩展性很强，因为web server一直接受请求而不等待任何读写操作(也成为非阻塞式IO或者事件驱动IO)
在事件驱动模型中，会生成一个主循环来监听事件，每当检测到事件时触发回调函数。
事件驱动流程图如下所示
Node.js有多个内置事件，通过引入events模块，实例化EventEmitter类来绑定和监听事件

    var events = require('events');
    
   
    var eventEmitter = new events.EventEmitter();  // 创建eventmitter对象
    
    // 创建事件处理程序
    var connectHandler = function connected(){
        console.log('连接成功');
        eventEmitter.emit('data_received');// 触发data_received 事件
    }
    
   
    eventEmitter.on('connection',connectHandler); // 绑定connection 事件处理程序
    
    
    eventEmitter.on('data_received',function(){ // 使用匿名函数绑定 data_received 事件
        console.log('数据接受成功');
    })
    
    
    eventEmitter.emit('connection');// 触发 connection 事件
    console.log('程序执行完毕');
    
    在终端执行 node main.js 输出结果：
    连接成功
    数据接受成功
    程序执行完毕

Node应用程序工作流程

在Node应用程序中，执行异步操作的函数将回调函数作为最后一个参数，回调函数接收错误对象作为第一个参数。

    var fs = require("fs");
    fs.readFile("input.txt",function(err,data){
        if(err){
            console.log(err.stack);
            return;
        }
        console.log(data.toString());
    })
    console.log("程序执行完毕")

readFile()是异步函数用于读取文件，如果读取文件过程中发生错误，错误err对象就会输出错误信息。
如果没有发生错误就会跳过 err 对象的输出，文件内容就会通过回调函数输出、

进程和线程的概念

进程是指系统中正在运行的一个应用程序，程序一旦运行就是进程，进程是系统进行资源分配的独立实体，每个进行拥有独立的地址空间。
一个进程之间可以拥有多个线程，每个线程使用其所属进程的栈空间
线程是进程的一个实体，是进程的一条执行路径,线程是CPU独立运行和独立调度的基本单位。

Node EventEmitter 事件发射器详解

Node所有的异步I/O操作在完成时都会发送一个事件到事件队列
Node里面很多对象都会分发事件，一个 net.Server 对象会在每次有新连接时触发一个事件，
一个 fs.readStream 对象会在文件被打开的时候触发一个事件。所有这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。

Node EventEmitter 类`

events 模块只提供了一个对象： events.EventEmitter。
EventEmitter 的核心就是事件触发与事件监听器功能的封装。
EventEmitter 对象如果在实例化时发生错误，会触发 error 事件,当添加新的监听器时,newListener事件会被触发，当监听器被移除时，removeListener事件被触发。

    实例一：简单介绍EventEmitter的用法
    
    var EventEmitter = require('events').EventEmitter; 
    var event = new EventEmitter(); 
    event.on('some_event', function() { 
        console.log('some_event 事件触发'); 
    }); 
    setTimeout(function() { 
        event.emit('some_event'); 
    }, 1000); 
    
在1秒后，输出some_event 事件触发，这是因为event对象注册了事件some_event的一个监听器，然后通过setTimeout在1秒后向 event 对象发送事件 some_event，此时会调用some_event 的监听器。

EventEmitter 的每个事件由一个事件名和若干个参数组成，事件名是一个字符串，通常表达一定的语义。
对于每个事件，EventEmitter 支持若干个事件监听器。当事件触发时，注册到这个事件的事件监听器被依次调用，事件参数作为回调函数参数传递。

    实例二：EventEmitter绑定事件和触发事件
    var events = require('events'); 
    var emitter = new events.EventEmitter(); 
    emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
        console.log('listener1', arg1, arg2); 
    }); 
    emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) { 
        console.log('listener2', arg1, arg2); 
    }); 
    emitter.emit('someEvent', 'arg1 参数 A', 'arg2 参数 B'); 

emitter 为事件 someEvent 注册了两个事件监听器，然后触发了 someEvent 事件。两个事件监听器回调函数被先后调用。 这就是EventEmitter最简单的用法。

EventEmitter 属性介绍:

addListener(event,listener) 为指定事件添加一个监听器到监听器数据的尾部
on(event,listener)为指定事件注册一个监听器,接受一个字符串event和一个回调函数
```
server.on('connection', function (stream) {
    console.log('someone connected!');
});
```
once(event,listener)为指定事件注册一个单次监听器,即监听器最多只会触发一次,触发后立刻解除该监听器
```
   server.once('connection', function (stream) {
     console.log('Ah, we have our first user!');
    });
```
removeListener(event, listener) 移除指定事件的某个监听器,监听器必须时该事件已经注册过的监听器removeListener(event,listener)接受两个参数,第一个是事件名称,第二个是回调函数名称
```
 var callback = function(stream) {
          console.log('someone connected!');
    };
      server.on('connection', callback);
      server.removeListener('connection', callback);
```
removeAllListeners([event]) 移除所有事件的所有监听器，如果指定事件，则移除指定事件的所有监听器。
setMaxListeners(n)默认情况下， EventEmitters 如果你添加的监听器超过 10 个就会输出警告信息。 setMaxListeners 函数用于改变监听器的默认限制的数量。
listeners(event) 返回指定事件的监听器数组
emit(event,[arg1],[arg2],[...]) 按照监听器的顺序执行每个监听器,如果事件有注册监听返回true,否则返回 false

EventEmitter 方法介绍:

events.emitter.listenerCount(eventName)//推荐返回指定事件的监听器数量。

EventEmitter 事件介绍

newListener(event,listener) 在添加新监听器时被触发,event是字符串,事件名称,listener 处理事件函数
removeListener(event,listener)从指定监听器数组中删除一个监听器,此操作将会改变处于被删监听器之后的那些监听器的索引。

    实例三：通过 connection（连接）事件演示了 EventEmitter 类的应用。
    var events = require('events');
    var eventEmitter = new events.EventEmitter();
    
    // 监听器 #1
    var listener1 = function listener1() {
       console.log('监听器 listener1 执行。');
    }
    
    // 监听器 #2
    var listener2 = function listener2() {
      console.log('监听器 listener2 执行。');
    }
    
    // 绑定 connection 事件，处理函数为 listener1 
    eventEmitter.addListener('connection', listener1);
    
    // 绑定 connection 事件，处理函数为 listener2
    eventEmitter.on('connection', listener2);
    
    var eventListeners = eventEmitter.listenerCount('connection');
    console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");
    
    // 处理 connection 事件 
    eventEmitter.emit('connection');
    
    // 移除监绑定的 listener1 函数
    eventEmitter.removeListener('connection', listener1);
    console.log("listener1 不再受监听。");
    
    // 触发连接事件
    eventEmitter.emit('connection');
    
    eventListeners = eventEmitter.listenerCount('connection');
    console.log(eventListeners + " 个监听器监听连接事件。");
    
    console.log("程序执行完毕。");
    
    输出结果为：
    2 个监听器监听连接事件。
    监听器 listener1 执行。
    监听器 listener2 执行。
    listener1 不再受监听。
    监听器 listener2 执行。
    1 个监听器监听连接事件。
    程序执行完毕。

error事件介绍

EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error，它包含了错误的语义，我们在遇到异常的时候通常会触发error 事件。
当 error 被触发时，EventEmitter规定如果没有响应的监听器，Node.js 会把它当作异常，退出程序并输出错误信息。
一般要为会触发 error 事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃。

继承 EventEmitter

我们不会直接使用 EventEmitter，而是在对象中继承它。包括 fs、net、 http 在内的，只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。
具有某个实体功能的对象实现事件符合语义，事件的监听和发生应该是一个对象的方法。
JavaScript 的对象机制是基于原型的，支持部分多重继承，继承 EventEmitter 不会打乱对象原有的继承关系。

Node Buffer(缓冲区)知识点

JS语言本身只有字符串数据类型,没有二进制数据类型，但是在处理TCP流或者文件流的时候，必须用到二进制数据,因此在Node中定义了一个Buffer类，用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。
2.``Buffer类是Node的核心库，Buffer为node带来了一种存储元素数据的方法，从而可以让Node处理二进制数据，每当Node中处理I/O操作中移动数据的时候，就可以使用Buffer`类。
原始数据存储在Buffer类的实例中，一个Buffer类相当于一个整数数组.
使用 Buffer.from() 接口去创建Buffer对象。

Buffer与字符编码

Buffer 实例一般用于表示编码字符的序列，比如 UTF-8 、 UCS2 、 Base64 、或十六进制编码的数据。
通过使用显式的字符编码，就可以在 Buffer 实例与普通的 JavaScript 字符串之间进行相互转换。

    const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii');
    
    // 输出 72756e6f6f62
    console.log(buf.toString('hex'));
    
    // 输出 cnVub29i
    console.log(buf.toString('base64'));

Node支持的字符编码

ascii - 仅支持 7 位 ASCII 数据。如果设置去掉高位的话，这种编码是非常快的。
utf8 - 多字节编码的 Unicode 字符。许多网页和其他文档格式都使用 UTF-8 。
utf16le - 2 或 4 个字节，小字节序编码的 Unicode 字符。支持代理对（U+10000 至 U+10FFFF）。
ucs2 - utf16le 的别名
base64 - Base64 编码。
latin1 - 一种把 Buffer 编码成一字节编码的字符串的方式。
binary - latin1 的别名。
hex - 将每个字节编码为两个十六进制字符。

Buffer 提供了 API 来创建 Buffer 类：

Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])： 返回一个指定大小的 Buffer 实例，如果没有设置 fill，则默认填满 0
Buffer.allocUnsafe(size)： 返回一个指定大小的 Buffer 实例，但是它不会被初始化，所以它可能包含敏感的数据
Buffer.from(array)：返回一个被 array 的值初始化的新的 Buffer 实例（传入的 array 的元素只能是数字，不然就会自动被 0 覆盖）
Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]])：返回一个新建的与给定的 ArrayBuffer 共享同一内存的 Buffer。
Buffer.from(buffer)：复制传入的 Buffer 实例的数据，并返回一个新的 Buffer 实例
Buffer.from(string[, encoding])：返回一个被 string 的值初始化的新的 Buffer 实例

利用Buffer写入Node缓冲区

写入 Node 缓冲区的语法：buf.write(string[, offset[, length]][, encoding]).
string - 写入缓冲区的字符串。
offset- 缓冲区开始写入的索引值，默认为 0 。
length - 写入的字节数，默认为 buffer.length
5.encoding - 使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。
如果 buf没有足够的空间保存整个字符串，则只会写入 string 的一部分。只部分解码的字符不会被写入。
返回实际写入的大小。如果buffer 空间不足，则只会写入部分字符串。

    实例一：简单的缓冲区演示
    buf = Buffer.alloc(256);
    len = buf.write("www.baidu.com");
    
    console.log("写入字节数 : "+  len);

利用Buffer从缓冲区中读取数据

读取 Node 缓冲区数据的语法：buf.toString([encoding[, start[, end]]])
encoding- 使用的编码。默认为 ‘utf8’ 。
3.start - 指定开始读取的索引位置，默认为 0。
end- 结束位置，默认为缓冲区的末尾。
返回值为：解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串。

实例一：从缓冲区中读取数据的演示
    buf = Buffer.alloc(26);
    for (var i = 0 ; i < 26 ; i++) {
      buf[i] = i + 97;
    }
    
    console.log( buf.toString('ascii'));       // 输出: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
    console.log( buf.toString('ascii',0,5));   //使用 'ascii' 编码, 并输出: abcde
    console.log( buf.toString('utf8',0,5));    // 使用 'utf8' 编码, 并输出: abcde
    console.log( buf.toString(undefined,0,5)); // 使用默认的 'utf8' 编码, 并输出: abcde

将 Buffer 转换为 JSON 对象

将 Node Buffer转换为 JSON 对象的函数语法格式：buf.toJSON()
当字符串化一个 Buffer实例时，JSON.stringify()会隐式地调用该 toJSON()。
返回值为JSON对象

实例一：将 Buffer 转换为 JSON 对象
    const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
    const json = JSON.stringify(buf);
    
    // 输出: {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
    console.log(json);
    
    const copy = JSON.parse(json, (key, value) => {
      return value && value.type === 'Buffer' ?
        Buffer.from(value.data) :
        value;
    });
    
    // 输出: <Buffer 01 02 03 04 05>
    console.log(copy);

Buffer 缓冲区合并

Node 缓冲区合并的语法：Buffer.concat(list[, totalLength])
list - 用于合并的 Buffer对象数组列表。
totalLength - 指定合并后Buffer对象的总长度。
返回一个多个成员合并的新 Buffer对象。

实例一:简单的Buffer缓冲区合并
    var buffer1 = Buffer.from(('百度'));
    var buffer2 = Buffer.from(('www.baidu.com'));
    var buffer3 = Buffer.concat([buffer1,buffer2]);
    console.log("buffer3 内容: " + buffer3.toString());

Buffer 缓冲区比较

缓冲区比较语法:buf.compare(otherBuffer);
otherBuffer- 与 buf对象比较的另外一个 Buffer 对象。
返回一个数字，表示 buf在 `otherBuffer 之前，之后或相同。

实例一:Buffer缓冲区比较
    var buffer1 = Buffer.from('ABC');
    var buffer2 = Buffer.from('ABCD');
    var result = buffer1.compare(buffer2);
    
    if(result < 0) {
       console.log(buffer1 + DOM探索之基础详解——学习笔记
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