Node.js 极简教程 （文/东海陈光剑）

Posted 2021-04-25 Kotlin 开发者社区

Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 javascript 运行环境。
Node.js 使用了一个事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型，使其轻量又高效。
https://nodejs.org

快速开始 Hello World

Node 是什么

• 简史

• 2009年2月，Ryan Dahl在博客上宣布准备基于V8创建一个轻量级的Web服务器并提供一套库。

• 2009年5月，Ryan Dahl在GitHub上发布了最初版本的部分Node.js包，随后几个月里，有人开始使用Node.js开发应用。

• 2009年11月和2010年4月，两届JSConf大会都安排了Node.js的讲座。

• 2010年年底，Node.js获得云计算服务商Joyent资助，创始人Ryan Dahl加入Joyent全职负责Node.js的发展。

• 2011年7月，Node.js在微软的支持下发布Windows版本。

• Node.js是一个Javascript运行环境(runtime environment)，发布于2009年5月，由Ryan Dahl开发，实质是对Chrome V8引擎进行了封装。Node.js 不是一个 JavaScript 框架，不同于Cakephp、Django、Rails。Node.js 更不是浏览器端的库，不能与 jQuery、ExtJS 相提并论。Node.js 是一个让 JavaScript 运行在服务端的开发平台，它让 JavaScript 成为与PHP、Python、Perl、Ruby 等服务端语言平起平坐的脚本语言。

• 是什么

• 发展史

• 特征

• 回调模式下的异步是有明显缺陷的，程序的执行顺序必须依靠回调来保证，没有层层回调，就没有可以保障的逻辑顺序，这也就注定了，node不能做复杂的业务逻辑。

• 回调山真不是必须的。

• 不适合CPU密集型应用

• 只支持单核CPU，不能充分利用CPU

• 可靠性低，一旦代码某个环节崩溃，整个系统都崩溃，原因：单进程，单线程。

• Debug不方便，错误没有stack trace

• 高并发（最重要的优点）

• 适合I/O密集型应用

• RESTful API

• npm，前后端分离

• Node通过事件驱动的方式处理请求时无需为每一个请求创建额外的线程。在事件驱动的模型当中，每一个IO工作被添加到事件队列中，线程循环地处理队列上的工作任务，当执行过程中遇到来堵塞(读取文件、查询数据库)时，线程不会停下来等待结果，而是留下一个处理结果的回调函数，转而继续执行队列中的下一个任务。这个传递到队列中的回调函数在堵塞任务运行结束后才被线程调用。

• 非阻塞I/O（单线程、非阻塞）&事件轮询【Single Threaded Event Loop】

• 优点

• 缺陷

• nodejs中的库方法是异步的，异步方法是约定。

环境配置

• 下载安装包

• https://nodejs.org/en/download/

Hello World 示例

Once you have installed Node, let's try building our first web server. Create a file named "app.js", and paste the following code:

const http = require('http');const hostname = '127.0.0.1';const port = 3000;const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello World\n');
});

server.listen(port, hostname, () => {  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

After that, run your web server using node app.js, visit http://localhost:3000, and you will see a message 'Hello World'

NPM 使用介绍

• npm 简介

• NPM是随同NodeJS一起安装的包管理工具，能解决NodeJS代码部署上的很多问题，常见的使用场景有以下几种：

允许用户从NPM服务器下载别人编写的第三方包到本地使用。
允许用户从NPM服务器下载并安装别人编写的命令行程序到本地使用。
允许用户将自己编写的包或命令行程序上传到NPM服务器供别人使用。
由于新版的nodejs已经集成了npm，所以之前npm也一并安装好了。同样可以通过输入 "npm -v" 来测试是否成功安装。命令如下，出现版本提示表示安装成功:

$ npm -v6.4.1

如果你安装的是旧版本的 npm，可以很容易得通过 npm 命令来升级，命令如下：

$ sudo npm install npm -g

Node 架构与运行原理

Node 架构分析

• 架构图

• nodejs组成部分

• http server 建立过程

• 由js写成，提供我们应用程序调用的库，同时这些模块又依赖builtin modules来获取相应的服务支持

• 由C++代码写成各类模块，包含了crypto，zlib, file stream etc 基础功能。（v8提供了函数接口，libuv提供异步IO模型库，以及一些nodejs函数，为builtin modules提供服务）

• 基于事件驱动的异步IO模型库，我们的js代码发出请求，最终由libuv完成，而我们所设置的回调函数则是在libuv触发

• 虚拟机的功能，执行js代码

• 提供C++函数接口，为nodejs提供v8初始化，创建context，scope等

• v8 engine

• libuv

• builtin modules

• native modules

• 建立http server为例

ES6 features

Node.js ES2015 Support

• https://node.green/

Node 模块系统

简介

创建模块

加载模块

Node 全局对象

是什么

• JavaScript 中有一个特殊的对象，称为全局对象（Global Object），它及其所有属性都可以在程序的任何地方访问，即全局变量。

• 在浏览器 JavaScript 中，通常 window 是全局对象， 而 Node.js 中的全局对象是 global，所有全局变量（除了 global 本身以外）都是 global 对象的属性。

• 在 Node.js 我们可以直接访问到 global 的属性，而不需要在应用中包含它。

文件操作

简介

• Node.js 提供一组类似 UNIX（POSIX）标准的文件操作API。 Node 导入文件系统模块(fs)语法如下所示：

• var fs = require("fs")

异步和同步

• Node.js 文件系统（fs 模块）模块中的方法均有异步和同步版本，例如读取文件内容的函数有异步的 fs.readFile() 和同步的 fs.readFileSync()。

• 异步的方法函数最后一个参数为回调函数，回调函数的第一个参数包含了错误信息(error)。

• 建议大家使用异步方法，比起同步，异步方法性能更高，速度更快，而且没有阻塞。

• 阻塞代码实例

• 创建一个文件 input.txt ，内容如下：

Node.js 极简教程

创建 main.js 文件, 代码如下：

var fs = require("fs");var data = fs.readFileSync('input.txt');console.log(data.toString());console.log("程序执行结束!");

以上代码执行结果如下：

$ node main.js

Node.js 极简教程
程序执行结束!

• 非阻塞代码实例

• 创建一个文件 input.txt ，内容如下：

Node.js 极简教程

创建 main.js 文件, 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!");

以上代码执行结果如下：

$ node main.js
程序执行结束!
Node.js 极简教程

以上两个实例我们了解了阻塞与非阻塞调用的不同。第一个实例在文件读取完后才执行完程序。 第二个实例我们不需要等待文件读取完，这样就可以在读取文件时同时执行接下来的代码，大大提高了程序的性能。

因此，阻塞是按顺序执行的，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。

Web 模块

Web 服务器简介

• Web服务器一般指网站服务器，是指驻留于因特网上某种类型计算机的程序，Web服务器的基本功能就是提供Web信息浏览服务。它只需支持HTTP协议、html文档格式及URL，与客户端的网络浏览器配合。

大多数 web 服务器都支持服务端的脚本语言（php、python、ruby）等，并通过脚本语言从数据库获取数据，将结果返回给客户端浏览器。

目前最主流的三个Web服务器是Apache、nginx、IIS。

使用 Node 创建 Web 服务器

• Node.js 提供了 http 模块，http 模块主要用于搭建 HTTP 服务端和客户端，使用 HTTP 服务器或客户端功能必须调用 http 模块，代码如下：

var http = require('http');

以下是演示一个最基本的 HTTP 服务器架构(使用 8080 端口)，创建 index.js 文件，代码如下所示：

实例

var http = require('http');var fs = require('fs');var url = require('url'); 
 
// 创建服务器http.createServer( function (request, response) {  
   // 解析请求，包括文件名
   var pathname = url.parse(request.url).pathname;   
   // 输出请求的文件名
   console.log("Request for " + pathname + " received.");   
   // 从文件系统中读取请求的文件内容
   fs.readFile(pathname.substr(1), function (err, data) {      if (err) {         console.log(err);         // HTTP 状态码: 404 : NOT FOUND
         // Content Type: text/plain
         response.writeHead(404, {'Content-Type': 'text/html'});
      }else{             
         // HTTP 状态码: 200 : OK
         // Content Type: text/plain
         response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});    
         
         // 响应文件内容
         response.write(data.toString());        
      }      //  发送响应数据
      response.end();
   });   
}).listen(8080); 
// 控制台会输出以下信息console.log('Server running at http://127.0.0.1:8080/');

接下来我们在该目录下创建一个 index.html 文件，代码如下：

index.html 文件

<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>Node.js 极简教程</title></head><body>
    <h1>我的第一个标题</h1>
    <p>我的第一个段落。</p></body></html>

执行 index.js 文件：

$ node index.js
Server running at http://127.0.0.1:8080/Request for / received.
{ [Error: ENOENT: no such file or directory, open ''] errno: -2, code: 'ENOENT', syscall: 'open', path: '' }
Request for /index.html received.
Request for /favicon.ico received.
{ [Error: ENOENT: no such file or directory, open 'favicon.ico']  errno: -2,  code: 'ENOENT',  syscall: 'open',  path: 'favicon.ico' }
Request for /index.html received.
Request for /favicon.ico received.
{ [Error: ENOENT: no such file or directory, open 'favicon.ico']  errno: -2,  code: 'ENOENT',  syscall: 'open',  path: 'favicon.ico' }

直接访问 http://127.0.0.1:8080/， 提示 HTTP ERROR 404 Not found:

因为，我们代码里没有对根路径进行映射处理。

mysql数据库操作

安装驱动

$ cnpm install mysql

连接数据库

• 在以下实例中根据你的实际配置修改数据库用户名、及密码及数据库名：

test.js 文件代码：

var mysql      = require('mysql');var connection = mysql.createConnection({  host     : 'localhost',  user     : 'root',  password : '123456',  database : 'test'});
 
connection.connect();
 
connection.query('SELECT 1 + 1 AS solution', function (error, results, fields) {  if (error) throw error;  console.log('The solution is: ', results[0].solution);
});

执行以下命令输出结果为：

$ node test.js
The solution is: 2

数据库 CRUD 操作

• 查询数据

• 查询数据

var mysql  = require('mysql');   
var connection = mysql.createConnection({     
  host     : 'localhost',       
  user     : 'root',              
  password : '123456',       
  port: '3306',                   
  database: 'test', 
}); 
 
connection.connect(); 
var  sql = 'SELECT * FROM websites';//查connection.query(sql,function (err, result) {        if(err){          console.log('[SELECT ERROR] - ',err.message);          return;
        } 
       console.log('--------------------------SELECT----------------------------');       console.log(result);       console.log('------------------------------------------------------------\n\n');  
});
 
connection.end();

• 插入数据

• 插入数据

var mysql  = require('mysql');   
var connection = mysql.createConnection({     
  host     : 'localhost',       
  user     : 'root',              
  password : '123456',       
  port: '3306',                   
  database: 'test', 
}); 
 
connection.connect(); 
var  addSql = 'INSERT INTO websites(Id,name,url,alexa,country) VALUES(0,?,?,?,?)';var  addSqlParams = ['菜鸟工具', 'https://c.runoob.com','23453', 'CN'];//增connection.query(addSql,addSqlParams,function (err, result) {        if(err){         console.log('[INSERT ERROR] - ',err.message);         return;
        }        
 
       console.log('--------------------------INSERT----------------------------');       //console.log('INSERT ID:',result.insertId);        
       console.log('INSERT ID:',result);        
       console.log('-----------------------------------------------------------------\n\n');  
});
 
connection.end();

执行以下命令输出就结果为：

$ node test.js
--------------------------INSERT----------------------------
INSERT ID: OkPacket {  fieldCount: 0,  affectedRows: 1,  insertId: 6,  serverStatus: 2,  warningCount: 0,  message: '',  protocol41: true,  changedRows: 0 }
-----------------------------------------------------------------

• 更新数据

• 我们也可以对数据库的数据进行修改：

更新数据

var mysql  = require('mysql');   
var connection = mysql.createConnection({     
  host     : 'localhost',       
  user     : 'root',              
  password : '123456',       
  port: '3306',                   
  database: 'test', 
}); 
 
connection.connect(); 
var modSql = 'UPDATE websites SET name = ?,url = ? WHERE Id = ?';var modSqlParams = ['菜鸟移动站', 'https://m.runoob.com',6];//改connection.query(modSql,modSqlParams,function (err, result) {   if(err){         console.log('[UPDATE ERROR] - ',err.message);         return;
   }        
  console.log('--------------------------UPDATE----------------------------');  console.log('UPDATE affectedRows',result.affectedRows);  console.log('-----------------------------------------------------------------\n\n');
});
 
connection.end();

执行以下命令输出就结果为：

--------------------------UPDATE----------------------------
UPDATE affectedRows 1
-----------------------------------------------------------------

• 删除数据

• 我们可以使用以下代码来删除 id 为 6 的数据:

删除数据

var mysql  = require('mysql');   
var connection = mysql.createConnection({     
  host     : 'localhost',       
  user     : 'root',              
  password : '123456',       
  port: '3306',                   
  database: 'test', 
}); 
 
connection.connect(); 
var delSql = 'DELETE FROM websites where id=6';//删connection.query(delSql,function (err, result) {        if(err){          console.log('[DELETE ERROR] - ',err.message);          return;
        }        
 
       console.log('--------------------------DELETE----------------------------');       console.log('DELETE affectedRows',result.affectedRows);       console.log('-----------------------------------------------------------------\n\n');  
});
 
connection.end();

执行以下命令输出就结果为：

--------------------------DELETE----------------------------
DELETE affectedRows 1
-----------------------------------------------------------------

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