一、Node.js 回调函数

• Node.js 异步编程的直接体现就是回调函数。
• Node 所有 API 都支持回调函数。
• 回调函数一般作为函数的最后一个参数出现。

例如，我们可以一边读取文件，一边执行其他命令，在文件读取完成后，我们将文件内容作为回调函数的参数返回。这样在执行代码时就没有阻塞或等待文件 I/O 操作。这就大大提高了 Node.js 的性能，可以处理大量的并发请求。

二、Node.js 事件循环

• Node.js 是单进程单线程应用程序。
• Node.js 基本上所有的事件机制都是用设计模式中观察者模式实现。
• Node.js 单线程类似进入一个while(true)的事件循环，直到没有事件观察者退出，每个异步事件都生成一个事件观察者，如果有事件发生就调用该回调函数。
• Node.js 使用事件驱动模型，当web server接收到请求，就把它关闭然后进行处理，然后去服务下一个web请求。当这个请求完成，它被放回处理队列，当到达队列开头，这个结果被返回给用户。
• Node.js 有多个内置的事件，我们可以通过引入 events 模块，并通过实例化 EventEmitter 类来绑定和监听事件，如下实例：

// 引入 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter 对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();// 绑定事件及事件的处理程序
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);// 触发事件
eventEmitter.emit('eventName');

三、Node.js EventEmitter

Node.js 所有的异步 I/O 操作在完成时都会发送一个事件到事件队列。

Node.js 里面的许多对象都会分发事件：一个 net.Server 对象会在每次有新连接时触发一个事件， 一个 fs.readStream 对象会在文件被打开的时候触发一个事件。 所有这些产生事件的对象都是 events.EventEmitter 的实例。

EventEmitter 类

• events 模块只提供了一个对象： events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件触发与事件监听器功能的封装。
• 当添加新的监听器时，newListener 事件会触发，当监听器被移除时，removeListener 事件被触发。
• 对于每个事件，EventEmitter 支持 若干个事件监听器。当事件触发时，注册到这个事件的事件监听器被依次调用，事件参数作为回调函数参数传递。
• EventEmitter 提供了多个属性，如 on 和 emit。on 函数用于绑定事件函数，emit 属性用于触发一个事件。
• error事件：EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error。我们一般要为会触发 error 事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃。例如：emitter.emit('error'); 
• 继承EventEmitter：包括fs、net、 http在内的，只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。大多数时候我们不会直接使用 EventEmitter，而是在对象中继承它。原因有两点：首先，具有某个实体功能的对象实现事件符合语义， 事件的监听和发生应该是一个对象的方法。其次 ，JavaScript 的对象机制是基于原型的，支持 部分多重继承，继承 EventEmitter 不会打乱对象原有的继承关系。

四、Node.js Buffer(缓冲区)

• JavaScript 语言自身只有字符串数据类型，没有二进制数据类型。但在处理像TCP流或文件流时，必须使用到二进制数据。因此在 Node.js中，定义了一个 Buffer类，该类用来创建一个专门存放二进制数据的缓存区。
• 一个 Buffer 类似于一个整数数组，但它对应于 V8 堆内存之外的一块原始内存。
• Node.js 目前支持的字符编码包括：ascii、utf8、utf16le（ucs2）、base64、latin1（binary）、hex。

const buf = Buffer.from('runoob', 'ascii');// 输出 72756e6f6f62
console.log(buf.toString('hex'));// 输出 cnVub29i 
console.log(buf.toString('base64'));

五、Node.js Stream(流)

1. Stream 是一个抽象接口，Node 中有很多对象实现了这个接口。例如，对http 服务器发起请求的request 对象就是一个 Stream，还有stdout（标准输出）。

2. Stream 有四种流类型：Readable - 可读操作、Writable - 可写操作、Duplex - 可读可写操作、Transform - 操作被写入数据，然后读出结果。

3. 所有的 Stream 对象都是 EventEmitter 的实例。常用的事件有：

• data - 当有数据可读时触发。
• end - 没有更多的数据可读时触发。
• error - 在接收和写入过程中发生错误时触发。
• finish - 所有数据已被写入到底层系统时触发。

4. 从流中读取数据

var fs = require("fs");
var data = '';// 创建可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');// 设置编码为 utf8。
readerStream.setEncoding('UTF8');// 处理流事件 --> data, end, and error
readerStream.on('data', function(chunk) {data += chunk;
});readerStream.on('end',function(){console.log(data);
});readerStream.on('error', function(err){console.log(err.stack);
});console.log("程序执行完毕");

5.  写入流

var fs = require("fs");
var data = '菜鸟教程官网地址：www.runoob.com';// 创建一个可以写入的流，写入到文件 output.txt 中
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');// 使用 utf8 编码写入数据
writerStream.write(data,'UTF8');// 标记文件末尾
writerStream.end();// 处理流事件 --> data, end, finish, and error
writerStream.on('finish', function() {console.log("写入完成。");
});writerStream.on('error', function(err){console.log(err.stack);
});console.log("程序执行完毕");

6. 管道流

管道提供了一个输出流到输入流的机制。通常我们用于从一个流中获取数据并将数据传递到另外一个流中。

var fs = require("fs");// 创建一个可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');// 创建一个可写流
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');// 管道读写操作
// 读取 input.txt 文件内容，并将内容写入到 output.txt 文件中
readerStream.pipe(writerStream);console.log("程序执行完毕");

7. 链式流

链式是通过连接输出流到另外一个流并创建多个流操作链的机制。链式流一般用于管道操作。

接下来我们就是用管道和链式来压缩和解压文件。

 创建 compress.js 文件, 代码如下：

var fs = require("fs");
var zlib = require('zlib');// 压缩 input.txt 文件为 input.txt.gz
fs.createReadStream('input.txt').pipe(zlib.createGzip()).pipe(fs.createWriteStream('input.txt.gz'));console.log("文件压缩完成。");

接下来，让我们来解压该文件，创建 decompress.js 文件，代码如下：

var fs = require("fs");
var zlib = require('zlib');// 解压 input.txt.gz 文件为 input.txt
fs.createReadStream('input.txt.gz').pipe(zlib.createGunzip()).pipe(fs.createWriteStream('input.txt'));console.log("文件解压完成。");

六、Node.js 模块系统

1. 为了让Node.js的文件可以相互调用，Node.js提供了一个简单的模块系统。

2. 模块是Node.js 应用程序的基本组成部分，文件和模块是一一对应的。换言之，一个 Node.js 文件就是一个模块，这个文件可能是JavaScript 代码、JSON 或者编译过的C/C++ 扩展。

3. Node.js 提供了 exports 和 require 两个对象，其中 exports 是模块公开的接口，require 用于从外部获取一个模块的接口，即所获取模块的 exports 对象。

创建 hello.js 文件，代码如下：

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

创建 main.js 文件，代码如下:

var hello = require('./hello');
hello.world();

有时候我们只是想把一个对象封装到模块中(module)，例如：

//hello.js 
function Hello() { var name; this.setName = function(thyName) { name = thyName; }; this.sayHello = function() { console.log('Hello ' + name); }; 
}; 
module.exports = Hello;//main.js 
var Hello = require('./hello'); 
hello = new Hello(); 
hello.setName('BYVoid'); 
hello.sayHello(); 

注：exports 和 module.exports 的使用

如果要对外暴露属性或方法，就用 exports 就行，要暴露对象(类似class，包含了很多属性和方法)，就用 module.exports。

4. Node.js 的 require 方法中的文件查找策略如下：

Node.js 中存在 4 类模块（原生模块和3种文件模块），原生模块优先级更高。

七、Node.js 函数

在JavaScript中，一个函数可以作为另一个函数的参数。Node.js中函数的使用与Javascript类似。

1）先定义，再传递

function say(word) {console.log(word);
}function execute(someFunction, value) {someFunction(value);
}execute(say, "Hello");

var http = require("http");function onRequest(request, response) {response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});response.write("Hello World");response.end();
}http.createServer(onRequest).listen(8888);

2）匿名函数

function execute(someFunction, value) {someFunction(value);
}execute(function(word){ console.log(word) }, "Hello");

var http = require("http");http.createServer(function(request, response) {response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});response.write("Hello World");response.end();
}).listen(8888);

八、Node.js 路由

我们要为路由提供请求的 URL 和其他需要的 GET 及 POST 参数，随后路由需要根据这些数据来执行相应的代码。

我们需要的所有数据都会包含在 request 对象中，该对象作为 onRequest() 回调函数的第一个参数传递。但是为了解析这些数据，我们需要额外的 Node.JS 模块，它们分别是 url 和 querystring 模块。

server.js 文件代码如下:

var http = require("http");
var url = require("url");function start(route) {function onRequest(request, response) {var pathname = url.parse(request.url).pathname;console.log("Request for " + pathname + " received.");route(pathname);response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});response.write("Hello World");response.end();}http.createServer(onRequest).listen(8888);console.log("Server has started.");
}exports.start = start;

 router.js 文件代码如下:

function route(pathname) {console.log("About to route a request for " + pathname);
}exports.route = route;

同时，我们会相应扩展 index.js，使得路由函数可以被注入到服务器中：

var server = require("./server");
var router = require("./router");server.start(router.route);

九、Node.js 全局对象

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。

1. 全局对象与全局变量

global 最根本的作用是作为全局变量的宿主。按照 ECMAScript 的定义，满足以下条件的变量是全局变量：

• 在最外层定义的变量（在 Node.js 中你不可能在最外层定义变量，因为所有用户代码都是属于当前模块的，而模块本身不是最外层上下文）；
• 全局对象的属性；
• 隐式定义的变量（未定义直接赋值的变量）。

注意： 最好不要使用 var 定义变量以避免引入全局变量，因为全局变量会污染命名空间，提高代码的耦合风险。

2. 全局变量

__filename 表示当前正在执行的脚本的文件名。它将输出文件所在位置的绝对路径，且和命令行参数所指定的文件名不一定相同。 如果在模块中，返回的值是模块文件的路径。

__dirname 表示当前执行脚本所在的目录。

3. 全局函数：setTimeout(cb, ms)、clearTimeout( t ) 、setInterval(cb, ms)、clearInterval(t)。

4. console对象

console 用于提供控制台标准输出，它是由 Internet Explorer 的 JScript 引擎提供的调试工具，后来逐渐成为浏览器的实施标准。

常见的console对象方法：console.log()、console.info()、console.error()、console.warn()、console.dir()、console.time()、console.timeEnd()、console.trace()、console.assert()。

console.info("程序开始执行：");var counter = 10;
console.log("计数: %d", counter);console.time("获取数据");
//
// 执行一些代码
// 
console.timeEnd('获取数据');console.info("程序执行完毕。")

$ node main.js
程序开始执行：
计数: 10
获取数据: 0ms
程序执行完毕

5. process

process 是一个全局变量，即 global 对象的属性。

它用于描述当前 Node.js 进程状态的对象，提供了一个与操作系统的简单接口。

常用的process 对象成员方法：exit、beforeExit、uncaughtException、Signal 事件。

process.on('exit', function(code) {// 以下代码永远不会执行setTimeout(function() {console.log("该代码不会执行");}, 0);console.log('退出码为:', code);
});
console.log("程序执行结束");

$ node main.js
程序执行结束
退出码为: 0

process 属性

// 输出到终端
process.stdout.write("Hello World!" + "\n");// 通过参数读取
process.argv.forEach(function(val, index, array) {console.log(index + ': ' + val);
});// 获取执行路径
console.log(process.execPath);// 平台信息
console.log(process.platform);

$ node main.js
Hello World!
0: node
1: /web/www/node/main.js
/usr/local/node/0.10.36/bin/node
darwin

process 方法

// 输出当前目录
console.log('当前目录: ' + process.cwd());// 输出当前版本
console.log('当前版本: ' + process.version);// 输出内存使用情况
console.log(process.memoryUsage());

$ node main.js
当前目录: /web/com/runoob/nodejs
当前版本: v0.10.36
{ rss: 12541952, heapTotal: 4083456, heapUsed: 2157056 }

 更多process的属性和方法见菜鸟教程：https://www.runoob.com/nodejs/nodejs-global-object.html

十、Node.js 常用工具

util 是一个Node.js 核心模块，提供常用函数的集合，用于弥补核心 JavaScript 的功能过于精简的不足。

util.inherits(constructor, superConstructor) 是一个实现对象间原型继承的函数。特别注意，仅仅继承了原型。

util.inspect(object,[showHidden],[depth],[colors]) 是一个将任意对象转换为字符串的方法，通常用于调试和错误输出。

• 它至少接受一个参数 object，即要转换的对象。
• showHidden 是一个可选参数，如果值为 true，将会输出更多隐藏信息。
• depth 表示最大递归的层数，如果对象很复杂，你可以指定层数以控制输出信息的多少。如果不指定depth，默认会递归2层，指定为 null 表示将不限递归层数完整遍历对象。
• 如果 colors 值为 true，输出格式将会以 ANSI 颜色编码，通常用于在终端显示更漂亮的效果。
• 特别要指出的是，util.inspect 并不会简单地直接把对象转换为字符串，即使该对象定义了 toString 方法也不会调用。

util.isArray(object)：如果给定的参数 "object" 是一个数组（如：[]、new Array()）返回true，否则返回false。

util.isRegExp(object)：如果给定的参数 "object" 是一个正则表达式（如：/some regexp/、new RegExp("another regexp")）返回true，否则返回false。

util.isDate(object)：如果给定的参数 "object" 是一个日期（如：new Date()）返回true，否则返回false（如：Date()不行）。

util.isError(object)：如果给定的参数 "object" 是一个错误对象（如：new Error()、new TypeError()）返回true，否则返回false。

十一、Node.js 文件系统

十二、Node.js GET/POST请求

1. 获取 GET 请求内容：

var http = require('http');
var url = require('url');
var util = require('util');http.createServer(function(req, res){res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});// 解析 url 参数var params = url.parse(req.url, true).query;res.write("网站名：" + params.name);res.write("\n");res.write("网站 URL：" + params.url);res.end();}).listen(3000);

2. 获取 POST 请求内容

var http = require('http');
var querystring = require('querystring');var postHTML = '<html><head><meta charset="utf-8"><title>菜鸟教程 Node.js 实例</title></head>' +'<body>' +'<form method="post">' +'网站名： <input name="name"><br>' +'网站 URL： <input name="url"><br>' +'<input type="submit">' +'</form>' +'</body></html>';http.createServer(function (req, res) {var body = "";req.on('data', function (chunk) {body += chunk;});req.on('end', function () {// 解析参数body = querystring.parse(body); //在end事件触发后，通过querystring.parse将post解析为真正的POST请求格式，然后向客户端返回。// 设置响应头部信息及编码res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html; charset=utf8'});if(body.name && body.url) { // 输出提交的数据res.write("网站名：" + body.name);res.write("<br>");res.write("网站 URL：" + body.url);} else {  // 输出表单res.write(postHTML);}res.end();});
}).listen(3000);

END