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Node.JS基礎

什麽是Node.JS

JS是腳本語言,腳本語言都需要一個解析器才能運行。對於寫在HTML頁麵裏的JS,瀏覽器充當了解析器的角色。而對於需要獨立運行的JS,NodeJS就是一個解析器。

每一種解析器都是一個運行環境,不但允許JS定義各種數據結構,進行各種計算,還允許JS使用運行環境提供的內置對象和方法做一些事情。例如運行在瀏覽器中的JS的用途是操作DOM,瀏覽器就提供了document之類的內置對象。而運行在NodeJS中的JS的用途是操作磁盤文件或搭建HTTP服務器,NodeJS就相應提供了fs、http等內置對象。

有啥用處

盡管存在一聽說可以直接運行JS文件就覺得很酷的同學,但大多數同學在接觸新東西時首先關心的是有啥用處,以及能帶來啥價值。

NodeJS的作者說,他創造NodeJS的目的是為了實現高性能Web服務器,他首先看重的是事件機製和異步IO模型的優越性,而不是JS。但是他需要選擇一種編程語言實現他的想法,這種編程語言不能自帶IO功能,並且需要能良好支持事件機製。JS沒有自帶IO功能,天生就用於處理瀏覽器中的DOM事件,並且擁有一大群程序員,因此就成為了天然的選擇。

如他所願,NodeJS在服務端活躍起來,出現了大批基於NodeJS的Web服務。而另一方麵,NodeJS讓前端眾如獲神器,終於可以讓自己的能力覆蓋範圍跳出瀏覽器窗口,更大批的前端工具如雨後春筍。

因此,對於前端而言,雖然不是人人都要拿NodeJS寫一個服務器程序,但簡單可至使用命令交互模式調試JS代碼片段,複雜可至編寫工具提升工作效率。

NodeJS生態圈正欣欣向榮。

如何安裝

安裝程序

NodeJS提供了一些安裝程序,都可以在nodejs.org這裏下載並安裝。

Windows係統下,選擇和係統版本匹配的.msi後綴的安裝文件。Mac OS X係統下,選擇.pkg後綴的安裝文件。

編譯安裝

Linux係統下沒有現成的安裝程序可用,雖然一些發行版可以使用apt-get之類的方式安裝,但不一定能安裝到最新版。因此Linux係統下一般使用以下方式編譯方式安裝NodeJS。

確保係統下g++版本在4.6以上,python版本在2.6以上。

從nodejs.org下載tar.gz後綴的NodeJS最新版源代碼包並解壓到某個位置。

進入解壓到的目錄,使用以下命令編譯和安裝。


 $ ./configure
 $ make
 $ sudo make install

如何運行

打開終端,鍵入node進入命令交互模式,可以輸入一條代碼語句後立即執行並顯示結果,例如:


$ node
> console.log('Hello World!');
Hello World!

如果要運行一大段代碼的話,可以先寫一個JS文件再運行。例如有以下hello.js。


function hello() {
    console.log('Hello World!');
}
hello();

寫好後在終端下鍵入node hello.js運行,結果如下:


$ node hello.js
Hello World!

權限問題

在Linux係統下,使用NodeJS監聽80或443端口提供HTTP(S)服務時需要root權限,有兩種方式可以做到。

一種方式是使用sudo命令運行NodeJS。例如通過以下命令運行的server.js中有權限使用80和443端口。一般推薦這種方式,可以保證僅為有需要的JS腳本提供root權限。


$ sudo node server.js

另一種方式是使用chmod +s命令讓NodeJS總是以root權限運行,具體做法如下。因為這種方式讓任何JS腳本都有了root權限,不太安全,因此在需要很考慮安全的係統下不推薦使用。


$ sudo chown root /usr/local/bin/node
$ sudo chmod +s /usr/local/bin/node

模塊

編寫稍大一點的程序時一般都會將代碼模塊化。在NodeJS中,一般將代碼合理拆分到不同的JS文件中,每一個文件就是一個模塊,而文件路徑就是模塊名。

在編寫每個模塊時,都有require、exports、module三個預先定義好的變量可供使用。

require

require函數用於在當前模塊中加載和使用別的模塊,傳入一個模塊名,返回一個模塊導出對象。模塊名可使用相對路徑(以./開頭),或者是絕對路徑(以/或C:之類的盤符開頭)。另外,模塊名中的.js擴展名可以省略。以下是一個例子。


var foo1 = require('./foo');
var foo2 = require('./foo.js');
var foo3 = require('/home/user/foo');
var foo4 = require('/home/user/foo.js');

// foo1至foo4中保存的是同一個模塊的導出對象。

另外,可以使用以下方式加載和使用一個JSON文件。


var data = require('./data.json');

exports

exports對象是當前模塊的導出對象,用於導出模塊公有方法和屬性。別的模塊通過require函數使用當前模塊時得到的就是當前模塊的exports對象。以下例子中導出了一個公有方法。


exports.hello = function () {
    console.log('Hello World!');
};

module

通過module對象可以訪問到當前模塊的一些相關信息,但最多的用途是替換當前模塊的導出對象。例如模塊導出對象默認是一個普通對象,如果想改成一個函數的話,可以使用以下方式。


module.exports = function () {
    console.log('Hello World!');
};

以上代碼中,模塊默認導出對象被替換為一個函數。

模塊初始化

一個模塊中的JS代碼僅在模塊第一次被使用時執行一次,並在執行過程中初始化模塊的導出對象。之後,緩存起來的導出對象被重複利用。

主模塊

通過命令行參數傳遞給NodeJS以啟動程序的模塊被稱為主模塊。主模塊負責調度組成整個程序的其它模塊完成工作。例如通過以下命令啟動程序時,main.js就是主模塊。


$ node main.js

完整示例

例如有以下目錄。


- /home/user/hello/
    - util/
        counter.js
    main.js

其中counter.js內容如下:


var i = 0;

function count() {
    return ++i;
}

exports.count = count;

該模塊內部定義了一個私有變量i,並在exports對象導出了一個公有方法count。

主模塊main.js內容如下:


var counter1 = require('./util/counter');
var    counter2 = require('./util/counter');

console.log(counter1.count());
console.log(counter2.count());
console.log(counter2.count());

運行該程序的結果如下:


$ node main.js
1
2
3

可以看到,counter.js並沒有因為被require了兩次而初始化兩次。

二進製模塊

雖然一般我們使用JS編寫模塊,但NodeJS也支持使用C/C++編寫二進製模塊。編譯好的二進製模塊除了文件擴展名是.node外,和JS模塊的使用方式相同。雖然二進製模塊能使用操作係統提供的所有功能,擁有無限的潛能,但對於前端同學而言編寫過於困難,並且難以跨平台使用,因此不在本教程的覆蓋範圍內。

小結

本章介紹了有關NodeJS的基本概念和使用方法,總結起來有以下知識點:

NodeJS是一個JS腳本解析器,任何操作係統下安裝NodeJS本質上做的事情都是把NodeJS執行程序複製到一個目錄,然後保證這個目錄在係統PATH環境變量下,以便終端下可以使用node命令。

終端下直接輸入node命令可進入命令交互模式,很適合用來測試一些JS代碼片段,比如正則表達式。

NodeJS使用CMD模塊係統,主模塊作為程序入口點,所有模塊在執行過程中隻初始化一次。

除非JS模塊不能滿足需求,否則不要輕易使用二進製模塊,否則你的用戶會叫苦連天。

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