Node.js day01

初识Node.js与内置模块

初识 Node.js

• 回顾与思考

  • 浏览器中的 JavaScript 的组成部分

    

  • 思考：为什么 JavaScript 可以在浏览器中被执行

    

  • 思考：为什么 JavaScript 可以操作DOM 和 BOM

    

  • 浏览器中的 JavaScript 运行环境

    • 运行环境是指代码正常运行所需的必要环境。

      

  • 思考：JavaScript 能否做后端开发

    

• Node.js 简介

  • 什么是 Node.js

    • Node.js® is a JavaScript runtime built on Chrome's V8 JavaScript engine.

    • Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境

    • Node.js 的官网地址： https://nodejs.org/zh-cn/

  • Node.js 中的 JavaScript 运行环境

    

  • Node.js 可以做什么

    • Node.js 作为一个 JavaScript 的运行环境，仅仅提供了基础的功能和 API。然而，基于 Node.js 提供的这些基础能，很多强大的工具和框架如雨后春笋，层出不穷，所以学会了 Node.js ，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.expressjs.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 API 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：Node.js 是大前端时代的“大宝剑”，有了 Node.js 这个超级 buff 的加持，前端程序员的行业竞争力会越来越强！

  • Node.js 怎么学

    • 浏览器中的 JavaScript 学习路径：

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

    • Node.js 的学习路径：

      • JavaScript 基础语法 + Node.js 内置 API 模块（fs、path、http等）+ 第三方 API 模块（express、mysql 等）

• Node.js 环境的安装

  • 如果希望通过 Node.js 来运行 Javascript 代码，则必须在计算机上安装 Node.js 环境才行。

  • 安装包可以从 Node.js 的官网首页直接下载，进入到 Node.js 的官网首页（https://nodejs.org/en/），点击绿色的按钮，下载所需的版本后，双击直接安装即可。

    

  • 区分 LTS 版本和 Current 版本的不同

    • ①LTS 为长期稳定版，对于追求稳定性的企业级项目来说，推荐安装 LTS 版本的 Node.js。

    • ②Current 为新特性尝鲜版，对热衷于尝试新特性的用户来说，推荐安装 Current 版本的 Node.js。但是，Current 版本中可能存在隐藏的 Bug 或安全性漏洞，因此不推荐在企业级项目中使用 Current 版本的 Node.js。

  • 查看已安装的 Node.js 的版本号

    • 打开终端，在终端输入命令 node –v 后，按下回车键，即可查看已安装的 Node.js 的版本号。

    • Windows 系统快速打开终端的方式：

      • 使用快捷键（Windows徽标键 + R）打开运行面板，输入 cmd 后直接回车，即可打开终端。

  • 什么是终端

    • 终端（英文：Terminal）是专门为开发人员设计的，用于实现人机交互的一种方式。

    • 作为一名合格的程序员，我们有必要识记一些常用的终端命令，来辅助我们更好的操作与使用计算机。

• 在 Node.js 环境中执行 JavaScript 代码

  • ①打开终端

  • ②输入 node 要执行的js文件的路径

    

  • 终端中的快捷键

    • 在 Windows 的 powershell 或 cmd 终端中，我们可以通过如下快捷键，来提高终端的操作效率：

      • ①使用 ↑ 键，可以快速定位到上一次执行的命令

      • ②使用 tab 键，能够快速补全路径

      • ③使用 esc 键，能够快速清空当前已输入的命令

      • ④输入 cls 命令，可以清空终端

fs 文件系统模块

• 什么是 fs 文件系统模块

  • fs 模块是 Node.js 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。

  • 例如：

    • fs.readFile() 方法，用来读取指定文件中的内容

    • fs.writeFile() 方法，用来向指定的文件中写入内容

  • 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：

    

• 读取指定文件中的内容

  • fs.readFile() 的语法格式

    • 使用 fs.readFile() 方法，可以读取指定文件中的内容，语法格式如下：

      

    • 参数解读：

      • 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。

  • fs.readFile() 的示例代码

    • 以 utf8 的编码格式，读取指定文件的内容，并打印 err 和 dataStr 的值：

      

  • 判断文件是否读取成功

    • 可以判断 err 对象是否为 null，从而知晓文件读取的结果：

      

• 向指定的文件中写入内容

  • fs.writeFile() 的语法格式

    • 使用 fs.writeFile() 方法，可以向指定的文件中写入内容，语法格式如下：

      

    • 参数解读：

      • 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。

  • fs.writeFile() 的示例代码

    • 向指定的文件路径中，写入文件内容：

      

  • 判断文件是否写入成功

    • 可以判断 err 对象是否为 null，从而知晓文件写入的结果：

      

• 练习 - 考试成绩整理

  • 使用 fs 文件系统模块，将素材目录下成绩.txt文件中的考试数据，整理到成绩-ok.txt文件中。

  • 整理前，成绩.txt文件中的数据格式如下：

    

  • 整理完成之后，希望得到的成绩-ok.txt文件中的数据格式如下：

    

  • 核心实现步骤

    • ①导入需要的 fs 文件系统模块

    • ②使用 fs.readFile() 方法，读取素材目录下的 成绩.txt 文件

    • ③判断文件是否读取失败

    • ④文件读取成功后，处理成绩数据

    • ⑤将处理完成的成绩数据，调用 fs.writeFile() 方法，写入到新文件 成绩-ok.txt 中

  // 1. 导入 fs 模块
  const fs = require('fs')
  ​
  // 2. 调用 fs.readFile() 读取文件的内容
  fs.readFile('../素材/成绩.txt', 'utf8', function(err, dataStr) {
    // 3. 判断是否读取成功
    if (err) {
      return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    // console.log('读取文件成功！' + dataStr)
  ​
    // 4.1 先把成绩的数据，按照空格进行分割
    const arrOld = dataStr.split(' ')
    // 4.2 循环分割后的数组，对每一项数据，进行字符串的替换操作
    const arrNew = []
    arrOld.forEach(item => {
      arrNew.push(item.replace('=', '：'))
    })
    // 4.3 把新数组中的每一项，进行合并，得到一个新的字符串
    const newStr = arrNew.join('\r\n')
  ​
    // 5. 调用 fs.writeFile() 方法，把处理完毕的成绩，写入到新文件中
    fs.writeFile('./files/成绩-ok.txt', newStr, function(err) {
      if (err) {
        return console.log('写入文件失败！' + err.message)
      }
      console.log('成绩写入成功！')
    })
  })
  ​

  

• fs 模块 - 路径动态拼接的问题

  • 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：在使用 fs 模块操作文件时，直接提供完整的路径，不要提供 ./ 或 ../ 开头的相对路径，从而防止路径动态拼接的问题。

    

  const fs = require('fs')
  ​
  // 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
  /* fs.readFile('./files/1.txt', 'utf8', function(err, dataStr) {
    if (err) {
      return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    console.log('读取文件成功！' + dataStr)
  }) */
  ​
  // 移植性非常差、不利于维护
  /* fs.readFile('C:\\Users\\escook\\Desktop\\Node.js基础\\day1\\code\\files\\1.txt', 'utf8', function(err, dataStr) {
    if (err) {
      return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    console.log('读取文件成功！' + dataStr)
  }) */
  ​
  // __dirname 表示当前文件所处的目录
  // console.log(__dirname)
  ​
  fs.readFile(__dirname + '/files/1.txt', 'utf8', function(err, dataStr) {
    if (err) {
      return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    console.log('读取文件成功！' + dataStr)
  })
  ​

  

path 路径模块

• 什么是 path 路径模块

  • path 模块是 Node.js 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。

  • 例如：

    • path.join() 方法，用来将多个路径片段拼接成一个完整的路径字符串

    • path.basename() 方法，用来从路径字符串中，将文件名解析出

  • 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：

    

• 路径拼接

  • path.join() 的语法格式

    • 使用 path.join() 方法，可以把多个路径片段拼接为完整的路径字符串，语法格式如下：

      

    • 参数解读：

      • ...paths <string> 路径片段的序列

      • 返回值: <string>

  • path.join() 的代码示例

    • 使用 path.join() 方法，可以把多个路径片段拼接为完整的路径字符串：

      

    • 注意：今后凡是涉及到路径拼接的操作，都要使用 path.join() 方法进行处理。不要直接使用 + 进行字符串的拼接。

• 获取路径中的文件名

  • path.basename() 的语法格式

    • 使用 path.basename() 方法，可以获取路径中的最后一部分，经常通过这个方法获取路径中的文件名，语法格式如下：

      

    • 参数解读：

      • path <string> 必选参数，表示一个路径的字符串

      • ext <string> 可选参数，表示文件扩展名

      • 返回: <string> 表示路径中的最后一部分

  • path.basename() 的代码示例

    • 使用 path.basename() 方法，可以从一个文件路径中，获取到文件的名称部分：

      

• 获取路径中的文件扩展名

  • path.extname() 的语法格式

    • 使用 path.extname() 方法，可以获取路径中的扩展名部分，语法格式如下：

      

    • 参数解读：

      • path <string>必选参数，表示一个路径的字符串

      • 返回: <string> 返回得到的扩展名字符串

  • path.extname() 的代码示例

    • 使用 path.extname() 方法，可以获取路径中的扩展名部分：

      

• 综合案例 - 时钟案例

  • 案例要实现的功能

    • 将素材目录下的 index.html 页面，拆分成三个文件，分别是：

      • index.css

      • index.js

      • index.htm

    • 并且将拆分出来的 3 个文件，存放到 clock 目录中。

  • 案例的实现步骤

    • ①创建两个正则表达式，分别用来匹配 <style> 和 <script> 标签

    • ②使用 fs 模块，读取需要被处理的 HTML 文件

    • ③自定义 resolveCSS 方法，来写入 index.css 样式文件

    • ④自定义 resolveJS 方法，来写入 index.js 脚本文件

    • ⑤自定义 resolveHTML 方法，来写入 index.html 文件

  • 步骤1 - 导入需要的模块并创建正则表达式

    

  • 步骤2 - 使用 fs 模块读取需要被处理的 html 文件

    

  • 步骤3 – 自定义 resolveCSS 方法

    

  • 步骤4 – 自定义 resolveJS 方法

    

  • 步骤5 – 自定义 resolveHTML 方法

    

  • 案例的两个注意点

    • ①fs.writeFile() 方法只能用来创建文件，不能用来创建路径

    • ②重复调用 fs.writeFile() 写入同一个文件，新写入的内容会覆盖之前的旧内容

http 路径模块

• 什么是 http 模块

  • 回顾：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。

  • http 模块是 Node.js 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。

  • 如果要希望使用 http 模块创建 Web 服务器，则需要先导入它：

    

• 进一步理解 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 Node.js 中，我们不需要使用 IIS、Apache 等这些第三方 web 服务器软件。因为我们可以基于 Node.js 提供的 http 模块，通过几行简单的代码，就能轻松的手写一个服务器软件，从而对外提供 web 服务。

• 服务器相关的概念

  • 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。如果把“个人电脑”比作“一台电话”，那么“IP地址”就相当于“电话号码”，只有在知道对方 IP 地址的前提下，才能与对应的电脑之间进行数据通信。

    • IP 地址的格式：通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d 都是 0~255 之间的十进制整数。例如：用点分十进表示的 IP地址（192.168.1.1）

    • 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。

  • 域名和域名服务器

    • 尽管 IP 地址能够唯一地标记网络上的计算机，但IP地址是一长串数字，不直观，而且不便于记忆，于是人们又发明了另一套字符型的地址方案，即所谓的域名（Domain Name）地址。

    • IP地址和域名是一一对应的关系，这份对应关系存放在一种叫做域名服务器(DNS，Domain name server)的电脑中。使用者只需通过好记的域名访问对应的服务器即可，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。

  • 端口号

    • 计算机中的端口号，就好像是现实生活中的门牌号一样。通过门牌号，外卖小哥可以在整栋大楼众多的房间中，准确把外卖送到你的手中。

    • 同样的道理，在一台电脑中，可以运行成百上千个 web 服务。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。

      

• 创建最基本的 web 服务器

  • 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

    • 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

  • 步骤1 - 导入 http 模块

    • 如果希望在自己的电脑上创建一个 web 服务器，从而对外提供 web 服务，则需要导入 http 模块：

      

  • 步骤2 - 创建 web 服务器实例

    • 调用 http.createServer() 方法，即可快速创建一个 web 服务器实例：

      

  • 步骤3 - 为服务器实例绑定 request 事件

    • 为服务器实例绑定 request 事件，即可监听客户端发送过来的网络请求：

      

  • 步骤4 - 启动服务器

    • 调用服务器实例的 .listen() 方法，即可启动当前的 web 服务器实例：

      

  • req 请求对象

    • 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。

    • 如果想在事件处理函数中，访问与客户端相关的数据或属性，可以使用如下的方式：

      

  • res 响应对象

    • 在服务器的 request 事件处理函数中，如果想访问与服务器相关的数据或属性，可以使用如下的方式：

      

  • 解决中文乱码问题

    • 当调用 res.end() 方法，向客户端发送中文内容的时候，会出现乱码问题，此时，需要手动设置内容的编码格式：

      

• 根据不同的 url 响应不同的 html 内容

  • 核心实现步骤

    • ①获取请求的 url 地址

    • ②设置默认的响应内容为 404 Not found

    • ③判断用户请求的是否为 / 或 /index.html 首页

    • 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.end() 把内容响应给客户端

  • 动态响应内容

    

• 案例 - 实现 clock 时钟的 web 服务器

  • 核心思路

    • 把文件的实际存放路径，作为每个资源的请求 url 地址。

      

  • 实现步骤

    • ①导入需要的模块

    • ②创建基本的 web 服务器

    • ③将资源的请求 url 地址映射为文件的存放路径

    • ④读取文件内容并响应给客户端

    • ⑤优化资源的请求路径

  • 步骤1 - 导入需要的模块

    

  • 步骤2 - 创建基本的 web 服务器

    

  • 步骤3 - 将资源的请求 url 地址映射为文件的存放路径

    

  • 步骤4 - 读取文件的内容并响应给客户端

    

  • 步骤5 – 优化资源的请求路径

    

  // 1.1 导入 http 模块
  const http = require('http')
  // 1.2 导入 fs 模块
  const fs = require('fs')
  // 1.3 导入 path 模块
  const path = require('path')
  ​
  // 2.1 创建 web 服务器
  const server = http.createServer()
  // 2.2 监听 web 服务器的 request 事件
  server.on('request', (req, res) => {
    // 3.1 获取到客户端请求的 URL 地址
    //     /clock/index.html
    //     /clock/index.css
    //     /clock/index.js
    const url = req.url
    // 3.2 把请求的 URL 地址映射为具体文件的存放路径
    // const fpath = path.join(__dirname, url)
    // 5.1 预定义一个空白的文件存放路径
    let fpath = ''
    if (url === '/') {
      fpath = path.join(__dirname, './clock/index.html')
    } else {
      //     /index.html
      //     /index.css
      //     /index.js
      fpath = path.join(__dirname, '/clock', url)
    }
  ​
    // 4.1 根据“映射”过来的文件路径读取文件的内容
    fs.readFile(fpath, 'utf8', (err, dataStr) => {
      // 4.2 读取失败，向客户端响应固定的“错误消息”
      if (err) return res.end('404 Not found.')
      // 4.3 读取成功，将读取成功的内容，响应给客户端
      res.end(dataStr)
    })
  })
  // 2.3 启动服务器
  server.listen(80, () => {
    console.log('server running at http://127.0.0.1')
  })