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1-node内置模块.md

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目标：

  • 能够知道什么是 Node.js
  • 能够知道 Node.js 可以做什么
  • 能够说出 Node.js 中的 JavaScript 的组成部分
  • 能够使用 fs 模块读写操作文件
  • 能够使用 path 模块处理路径
  • 能够使用 http 模块写一个基本的 web 服务器

1. 初识 Node.js

1.1 回顾与思考

1. 已经掌握的技术

  • HTML
  • CSS
  • JavaScript

2. 浏览器中的 JavaScript 的组成部分

3. 为什么 JavaScript 可以在浏览器中被执行

不同的浏览器使用不同的 JavaScript 解析引擎：

  • Chrome：V8（性能最好）
  • Firefox：OdinMonkey（奥丁猴）
  • Safari：JSCore
  • IE：Chakra（查克拉）
  • etc...

4. 为什么 JavaScript 可以操作 DOM 和 BOM

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。

5. 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

  • V8引擎负责解析和执行JS代码
  • 内置 API 是由运行环境提供的特殊接口，只能在所属的运行环境中被调用，也就是说脱离了运行环境，就无法访问这些内置的 API 了。

6. JS是否可以做后端

常见的Web后端开发语言有：

  • Java
  • PHP
  • Python

JS也提供了能开发后端的包：

  • Node.js

1.2 Node.js 简介

1. 什么是 Node.js

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

官网：https://nodejs.org/zh-cn/

在浏览器中解析JS，说明做的是前端开发

在Node中解析JS，说明做的是后端开发

2. Node.js 中的 JavaScript 运行环境

  • 浏览器是 JS 的前端运行环境
  • Node.js 是 JS 的后端运行环境
  • Node.js 无法访问 DOM、BOM 等浏览器内置 API

3. 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：

总之，Node.js 是大前端时代的大宝剑，有了 Node.js 的加持，前端程序员的行业竞争力会越来越强

4. Node.js 的学习路径

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

1.3 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/zh-cn/），点击绿色的按钮，下载所需的版本后，双击直接安装即可，一般我们推荐直接下载**长期支持版**。

1. 区分长期支持版本和当前发布版本的不同

  • 对于追求稳定的企业级项目来说，建议下载长期支持版
  • 对于热衷于尝鲜的个人用户来说，建议下载当前发布版，但是当前发布版为最新版本，可能出现安全性的漏洞，所以极其不推荐在生产环境中使用当前发布版。

2. 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。

1.4 在 Node.js 环境中执行 JavaScript 代码

进入终端输入命令node xxx.js即可解析JS代码

2. fs 文件系统模块

2.1 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。

  • fs.readFile()：读取指定文件的内容
  • fs.writeFile()：写入指定文件的内容

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：

const fs = require('fs');

2.2 读取指定文件中的内容

1. fs.readFile()的语法格式

fs.readFile(path[, options], callback);
  • path：必选参数，字符串，表示文件的路径
  • options：可选参数，表示以什么编码格式读取文件
  • callback：必选参数，文件读取完成后，通过回调函数获取读取的结果

2. 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：

const fs = require('fs');
fs.readFile('files/1.txt', 'utf-8', (err, dataStr) => {
    console.log(err);
    console.lof('------');
    console.log(dataStr);
});

3. 判断文件是否读取成功

可以判断 err 对象是否为 null，从而得到文件读取的结果：

const fs = require('fs');
fs.readFile('files/1.txt', 'utf-8', (err, msg) => {
    // 如果失败信息对象有内容，那么就是读取失败
    if (err) {
        return console.log("文件读取失败：" + err);
    }
    console.log("文件读取成功：" + msg);
});

2.3 向指定文件写入内容

1. fs.writeFile()的语法格式

fs.writeFile(file, data[, options], callback);
  • file：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
  • data：必须按参数，表示写入的内容
  • options：可选参数，以什么编码写入文件内容，默认utf8，如果没有特殊需求不用写
  • callback：必选参数，写入后的回调函数
  • 如果需要写入的文件不存在，则会自动创建
  • 会覆盖源文件的内容，慎重操作

2. fs.writeFile()的示例代码

向指定文件写入内容

const fs = require('fs');
fs.writeFile('files/2.txt', 'hello,Node.js!', 'utf8', err => {
    console.log(err);
};

3. 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：

const fs = require('fs');
fs.writeFile('files/2.txt', 'hello, Node.js!', err => {
    if (err) {
        return console.log("文件写入失败，原因如下：" + err);
    }
    console.log("文件写入成功！");
});

2.4 完整路径

如果使用./或者../这种来处理文件的位置关系，相对路径很有可能会出现找不到的问题，所以我们需要将相对路径转为绝对路径，__dirname是 Node.js 的内置属性，获取到当前文件的绝对路径。

3. path 路径模块

3.1 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。

  • path.join()：将多个路径片段拼接成一个完整的路径字符串
  • path.basename()：从路径字符串中，将文件名解析出来

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()的语法格式

path.join([...paths]);
  • ...paths：路径片段的序列，String字符串型
  • 返回值：String字符串
  • 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+，可能会出现一些问题

2. path.join()代码示例

const path = require('path');

const pathStr = path.join('a/', 'b/c/d', '../', './f');
console.log(pathStr); // 'a\b\c\f'

const pathStr2 = path.join(__dirname, './files/1.txt');
console.log(pathStr2);

../会抵消路径，./不会

3.3 获取路径中的文件名

1. 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：

path.basename(path[, ext])
  • path：必选参数，路径字符串
  • ext：可选参数，文件扩展名
  • 返回值：字符串，获取路径的最后一部分

2. path.basename()的代码示例

const path = require('path');
const fpath = 'a/b/c/d/f/index.html';

const filename = path.basename(fpath);
console.log(filename); // index.html
// 加入扩展名参数会把扩展名去掉
const filename2 = path.basename(fpath, ".html");
console.log(filename2); // index

3.4 获取路径中的文件扩展名

1. path.extname()的语法格式

path.extname(path);
  • path：路径字符串
  • 返回值：扩展名字符串

2. path.extname()的代码示例

const path = require('path');
const fpath = 'a/b/c/d/index.js';

const ext = path.extname(fpath);
console.log(ext); // .js

3.5 时钟案例

1. 需求

  • code->9-时钟案例->index.html
  • 将这个页面拆分为index.html、index.css和index.js
  • 将文件放入clock文件夹内

2. 原理

  • 创建两个正则表达式，匹配<style>和<script>
  • 使用fs模块，读取index.html
  • 定义resolveCSS方法，写入index.css文件
  • 定义resolveJS方法，写入index.js文件
  • 定义resolveHTML方法，写入index.html文件

3. 代码

resolve.js

4. http 模块

4.1 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：

const http = require('http');

4.2 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。

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。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：

  • 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。
  • 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

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：

  • 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。
  • 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

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。

注意：

  • 每个端口号不能同时被多个 web 服务占用
  • 在实际应用中，URL 中的 80 端口可以被省略

4.4 创建最基本的 web 服务器

1. 创建 web 服务器的基本步骤

  • 导入 http 模块
  • 创建 web 服务器实例
  • 为服务器绑定request事件，监听客户端请求
  • 启动服务器
步骤1 - 导入 http 模块
const http = require('http');
步骤2 - 创建 web 服务器实例
const server = http.createServer();
步骤3 - 为服务器实例绑定 request 事件
// 使用.on() 绑定事件
server.on('request', (req, resp) => {
    // 只要有请求，就触发request，触发回调函数
    console.log("Someone visit the server")
});
步骤4 - 启动服务器
// 调用 server.listen(端口号, 回调函数)方法启动服务器
server.listen(80, () => {
    console.log("http server is running at 127.0.0.1");
});

2. 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：

server.on('request', req => {
    // req是请求对象，包含了与客户端有关的数据和属性
    // req.url 客户端请求的url地址
    // req.method 客户端请求的方式
    const str = `Your request url is ${req.url}, request method is ${req.method}.`;
    console.log(str);
})
  • req.url：客户端请求的 url 地址
  • req.method：客户端的请求类型

3. 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：

server.on('request', (req, res) => {
    // res是请求对象，包含了与服务器有关的数据和属性
    const str = `Your request url is ${req.url}, request method is ${req.method}.`;
    // res.end() 向客户端发送指定信息
    res.end(str);
})
  • res.end()：向客户端发送指定信息

5. 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：

server.on('request', (req, res) => {
    // 发送的数据有中文
    const str = `您的请求地址是：${req.url}，您的请求类型是：${req.method}。`;
    // 为了防止中文乱码，需要设置响应头
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8');
    res.end(str);
})

4.5 根据不同的 url 响应不同的 html 内容

1. 核心实现步骤

  • 获取请求的 url 地址
  • 设置默认的响应内容是 404 Not Found
  • 判断用户请求的是否为/或者index.html
  • 判断用户请求的是否为/about.html
  • 设置Content-Type 响应头防止中文乱码
  • 使用res.send()把响应内容发送给客户端

2. 代码

const http = require('http');

const server = http.createServer();
server.on('request', (req, resp) => {
    // 1. 获取用户请求的 url 地址
    const url = req.url;
    // 2. 设置默认的响应内容为 404 Not Found
    let respText = '<h1>404 Not Found</h1>';
    // 3. 判断是否访问的是/或者/index.html
    if (url == "/" || url == "/index.html") {
        respText = '<h1>这里是首页</h1>';
        // 4. 判断是否访问的是/about.html
    } else if (url == "/about.html") {
        respText = '<h1>这里是关于页</h1>';
    }
    // 5. 设置响应头，防止中文乱码
    resp.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8');
    // 6. 把响应发送
    resp.end(respText);
});

server.listen(80, () => {
    console.log("server is running at 127.0.0.1");
});

4.6 时钟 web 服务器案例

1. 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。

2. 实现步骤

  • 导入需要的模块
  • 创建基本的 web 服务器
  • 将资源的 url 请求映射为文件的存放路径
  • 读取文件内容并响应给客户端
  • 优化资源的请求路径

3. 实现代码

// 1. 导入需要的模块
const http = require('http');
const path = require('path');
const fs = require('fs');

// 2. 创建基本的 web 服务器
const server = http.createServer();
server.on('request', (req, resp) => {
    // 3. 将资源的 url 请求地址映射为资源的存放路径
    //    所有的请求都定向到了/clock这个文件夹里3
    // 5. 优化资源的请求路径
    if (req.url == "/") {
        // 如果访问的是/,就不知道访问哪个文件了，强制性指定为index.html
        req.url = "/index.html";
    }
    const fpath = path.join(__dirname, "./clock", req.url);
    // 4. 读取内容并响应给客户端
    fs.readFile(fpath, 'utf-8', (err, str) => {
        if (err) {
            return resp.end("404 Not Found.");
        }
        resp.end(str);
    });
});
server.listen(80, () => {
    console.log("server is running at 127.0.0.1");
});