面向前端工程师的Nodejs入门手册(一)
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前言

本文面向的读者已经是了解JavaScript基本使用的前端程序员,但是缺乏服务端的经验,接下来将带你走进在服务端的世界,看看运行在服务端的JavaScript是如何工作的,它与运行在浏览器端的JavaScript有何异同,相比于浏览器能多做哪些事情,有何优势。



文章通过实例的方式,让你了解Nodejs能够做什么,可以解决一些什么样的问题,并且知道它的使用场景。如果你有兴趣,请记住一定要自己动手,哪怕照着实例写一遍,真真实实的感受代码运行时的喜悦与兴奋,激发自己对新领域的兴趣。

默认你已经安装了Nodejs和npm包管理器,并且熟悉一些简单的操作,如nodejs代码的运行启动,npm包的安装命令等基础操作。

第一个服务端应用

1.hello world 


首先通过一个前端工程师最常接触却不属于前端范畴的内容去了解一下Nodejs,创建一个http服务。这里使用Nodejs自带的http模块创建一个http服务,你可以使用通过浏览器或者命令行来发起一个http请求,直观的感受服务端的JavaScript。

// http.jsconst http = require('http');
http.createServer((req, res) => { res.end('Hello World!');}).listen(8000, ()=> { console.log('listen on 8000!');})

上面的例子中,通过使用node自带的http模块,调用其http.creatServer方法在本机上开启了一个http服务,监听了本地的8000端口,代码逻辑很简单,当接收到一个req请求时,调用res.end返回一个字符串"hello world"给带客户端,旨在让你对Nodejs有一个直观的体验。


可以使用node http.js命令来执行这段代码,通过浏览器来访问http://127.0.0.1:8000或者http://localhost:800来查看结果。


一个由Nodejs的http服务提供的hello world跑起来了,简洁快速吧。接下来再来实现一个前端工作中与服务端最紧密的内容来看看Nodejs的魅力,数据接口


2. 如何提供一个API 


首先这里确定所要提供的api是我们最常用的json格式,所以我们要注意后端返回给前端的数据类型。

const http = require('http');
const data = { name: 'Nodejs 入门示例', description: '这是返回信息的描述内容', date: new Date()};
http.createServer((req, res) => { res.setHeader('Content-Type', 'application/json;charset=utf-8'); const result = JSON.stringify(data); res.end(result);}).listen(8000, ()=> { console.log('listen on 8000!');})

上例子中,先确定了一个数据模型data,内部一共有三个字段。这里的数据模型就是前端开发前与后端所定义的返回格式,最终前端要拿到这个JSON格式的数据在客户端进行处理。代码逻辑相比于Hello World,规定了返回的数据格式,以及设定了返回请求的文本类型为application/json,然后调用res.end返回到客户端。



可以继续使用浏览器发起http请求来查看结果,一个简单且熟悉的JSON数据接口已经完成了。你可以按照前端最常用的调用方式,如ajax或者axios来请求接口来在你的前端项目使用它。

但是上面例子中的接口和我们常用的接口有一个差异点,就是接口名称和返回内容均不规范,使用者直接通过没有路径的http://127.0.0.1:8000来使用接口,这跟我们日常使用的接口是完全不一样的,那我们接下来再看一下如何给提供一个规范化的接口呢?


3.一个规范的接口


规范的接口具备哪些条件呢?简单总结一下。

接口名称:接口名称要体现出大致的使用场景,例如增删改查的动作。

接口返回:接口返回要有规范化的标识,如成功与否错误内容等。


接下来通过上面这两个点,按照标准的接口规范来实现一下上面的接口,看看Nodejs是如何给前端提供接口的。这里先约定要提供的接口名称内含api标志,api所要做的动作等一些关键信息。如下格式:


http://localhost:8000/api/search/data?userId=12345


const http = require('http');const url = require('url');const qs = require('querystring');
// 生成一段返回值const genResponse = userId => ({ success: true, data: { userId, name: 'Nodejs 入门示例', description: '这是返回信息的描述内容', date: new Date() }});
// http服务http.createServer((req, res) => { res.setHeader('Content-Type', 'application/json;charset=utf-8'); const reqUrl = url.parse(req.url);  // 判断接口路径是否是约定好的 if (reqUrl.pathname === '/api/search/data') {    // 获取链接上传来的userId参数 const uid = qs.parse(reqUrl.query).userId; // 生成返回值 const result = JSON.stringify(genResponse(uid)); res.end(result); } else { res.writeHead(404); res.end('NotFund'); }}).listen(8000, ()=> { console.log('listen on 8000!');})


上面的例子中,新使用Nodejs另一个自带的模块url,url模块顾名思义是一个处理href的库,它将href拆分成各个子内容,同时为了能处理客户端带来的userId参数还使用了自带的querystring模块,它可以将链接上问号后的query参数获取到,以便服务端代码能使用他们,他们均属于工具库,下面看看官方对于URL模块将href拆分的颗粒度图,清晰的了解一下一个请求链接,可以被拆分成什么颗粒度。



实例中的源码简单解析一下,当服务接收到请求时,先判断请求的api名称是不是事先约定好的/api/search/data,判断通过后,将前端传递在链接上的参数userId获取到,处理后插入到返回的json数据中,即可通过res.end来下发数据,如果路径判断失败,则返回404的状态码,并且进入Notfund页面,


一个规范的接口已经开发完成了,简单总结一下,上面以渐进式的方式了解了Nodejs如何给前端来提供一个规范化的http接口,了解了服务端的JavaScript所具备的能力,接下来再从另一个前端工程师比较少接触的内容——文件操作,来进一步了解Nodejs。

文件操作那些事

对于文件操作相关的内容,前端程序员一般是不会触及的,而且JavaScript语言本身也并没有暴露操作文件的方法。而在Nodejs中,本身便提供了fs文件操作模块,这个模块模块底层并不是JavaScript来编写的,是具备操作文件的C++语言编写的,其封装完成后将上层暴露给Nodejs,然后便可以使用JavaScript的语法来调用它。


1.读一个文件


在Nodejs中,读文件有两种形式,一种是同步的另一种是异步的,同步可以理解为读文件这个过程要等待,就是一旦执行的读这个操作的时候,你的代码就被”卡“住了,直到文件读完才能继续执行,来看看下面的例子。

先新增一个test.md文件配合读操作,文件内容为:### 我是一个文件

// fsread.jsconst fs = require('fs');
const file = fs.readFileSync('./test.md', 'utf8');
console.log(file);// ### 我是一个文件


使用node fsread.js来运行上面的代码,从上面简单的几行你就可以发现成功将test.md文件里的内容读出来,可以打印到了命令行console里,突然发现JavaScript语言的强大了吧,很神奇吧。


但是Nodejs天生是为异步而生的,所以必须要体验一下异步读文件是怎么的过程,与同步的表现有何异同。所以 下面示例一个异步回调的方式去读一个文件,异步的意思就是读文件这个操作进行的同时,读操作下面的JavaScript代码也在执行,就如同我们熟悉的软件后台运行一样,你可以继续你的桌面操作。


const fs = require('fs');
console.log('sync start');
fs.readFile('./test.md', 'utf8', (err, data) => { console.log('test.md 的内容'); console.log(data);});
console.log('sync progress');
fs.readFile('./test2.md', 'utf8', (err, data) => { console.log('test2.md 的内容'); console.log(data);});
console.log('sync finish');

在上面的例子中,要求是一次读取两个文件,两个文件之间并没有相关依赖性,所以这种 场景下我们更希望他们各做各的,无需去等。所以没有必要像上面同步的方式,等第一个结束再进入第二个的读取,所以使用异步方式更合适。



从上面的执行结果也可以看出来,fs.readFile这个异步回调操作均在三个同步代码 console的后面,并没有像同步等待读操作的结束。


下面来个图看看这个同步API和异步API有何异同。




图片上半部分是异步读文件,可以看出来,读的操作可以理解为同时刻执行的

图片下半部分是同步读文件,第二个读的操作需要先等待第一个读完才可以。


举个现实生活中同步的场景,运动会接力赛,A,B两个班比赛接力,虽然A,B两个班无依赖,但是A班的第二名同学则需要第一名同学的接力棒拿到后才可继续跑,此时A班的运动员之间就属于同步阻塞类型。


在举个异步的场景,老板通过全员会议下达了一个任务,任务是大家做一百个俯卧撑,谁先做完任务则可以领取10000元红包的奖励,大家听到后纷纷原地做起,在这时候各个员工之间就是异步的,他们各做各的,谁先做完就可以执行老板给他们的开始说的领取奖励操作,这个操作可以理解为异步回调函数。



2. 写一个文件


Nodejs写文件也是有两个类型,同步与异步,实际执行流程与上面的“读”是一样的。


下面进入同步读文件的例子,执行下面的代码你会发现多了一个test3.md文件,并且写入'### 我是测试文件test3'的内容

const fs = require('fs');
const body = '### 我是测试文件test3的内容';fs.writeFileSync('./test3.md', body);


再来看一下异步写一个文件的例子,做一个对比。

// 来一个异步的看看。const fs = require('fs');
const body = '### 我是测试文件test4的内容';fs.writeFile('./test4.md', body, (err) => { if (err) throw err; console.log('文件test4已被保存');});
const body2 = '### 我是测试文件test5的内容';fs.writeFile('./test5.md', body2, (err) => { if (err) throw err; console.log('文件test5已被保存');});

这是写文件的结果,这时候你的本地会多出两个文件test4.md和test5.md出来。



3.其他文件操作


其实Nodejs提供了丰富的文件操作接口,除了读写,还有像复制,给文件授权,删除一个文件,文件夹的操作,文件内容的监听等,如果你有对文件的操作需求,请先在文档查一下看是否能够满足你。 


文档地址:http://nodejs.cn/api/fs.html


下面来一个文件内容监听的例子,带你看看一个文件变化时也能被观察到乐趣。

const fs = require('fs');
fs.watch('./test6.md', 'utf8', (eventType, filename)=>{ // eventType 是 'rename' 或 'change', // filename 是触发事件的文件的名称 console.log('eventType', eventType); console.log('filename', filename);});


我将test6.md的内容进行手动的变化,并且改了名字,这里都被监听到了,是不是很有趣,跟我一起来练习吧。



总结

本文从前端工程师们最常接触却又不属于前端领域的两个方面,http服务文件操作展开了学习,从几个简单易懂的例子带领去了解了Nodejs。回想当初我为什么学习Nodejs,其实就是因为它的简单便捷,几行代码就能做出一些我想要的效果,能快速的完成我的要求。


如果上面的入门示例也让你对Nodejs有了浓厚的兴趣,那么请快速动手学习起来吧,看再多文章不如自己手写一遍,从零到一,跟我一起学习吧。


文章用到的代码均可在此获取:

https://github.com/FantasyGao/Practice-book/tree/master/nodejs




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