> `Nodejs`是一个基于`Chrome V8`引擎的`JavaScript`运行时环境，它允许开发者使用`JavaScript`在服务器端运行代码。`在Nodejs`中，模块化是一种组织和重用代码的重要方式。模块化允许我们将代码拆分成小块，使得代码结构更清晰、易于维护，并促进团队合作。





`在Nodejs`中，模块化是一种组织和重用代码的重要方式。模块化允许我们将代码拆分成小块，使得代码结构更清晰、易于维护，并促进团队合作。本文将详细介绍`Nodejs`中的模块化，并包含以下内容：

1. CommonJS规范：`Nodejs`使用的模块化规范。
2. 创建和导出模块：如何创建和导出自定义模块。
3. 导入和使用模块：如何导入模块并使用其中的功能。
4. 内置模块：`Nodejs`自带的一些常用模块。
5. 第三方模块：如何使用和安装来自`NPM（Node Package Manager）`的第三方模块。

## CommonJS规范

`Nodejs`遵循`CommonJS`规范，该规范定义了如何组织和使用模块。按照`CommonJS`规范，每个文件都被视为一个独立的模块，模块内部的变量和函数默认情况下是私有的，不会影响其他模块。要使模块中的内容可供其他模块使用，必须显式地将其导出。

`CommonJS`规范定义了两个核心方法来处理模块：

- `require`: 用于导入模块
- `module.exports`: 用于导出模块中的功能

## 创建和导出模块

让我们来创建一个简单的模块，并导出其中的功能。首先，创建一个名为`math.js`的文件，其中包含以下代码：

```js
// math.js
const add = (a, b) => a + b;
const subtract = (a, b) => a - b;

// 导出模块中的功能
module.exports = {
  add,
  subtract,
};
```

在上面的代码中，我们定义了两个函数`add`和`subtract`，然后使用`module.exports`将它们导出，以便其他模块可以访问它们。

## 导入和使用模块

有了`math.js`模块后，我们可以在另一个文件中导入并使用这些功能。创建一个名为`app.js`的文件，内容如下：

```js
// app.js
// 导入math.js模块
const { add, subtract } = require('./math');

const result1 = add(5, 3);
console.log('加法结果:', result1); // 输出: 加法结果: 8

const result2 = subtract(10, 4);
console.log('减法结果:', result2); // 输出: 减法结果: 6
```

在上面的代码中，我们使用`require`导入`math.js`模块，并通过`ES6`的语法解构出返回对象中的`add`和`subtract`函数。然后，我们可以直接使用`add`和`subtract`函数，并执行相关的操作。

## 内置模块

`Nodejs`提供了许多内置模块，这些模块无需安装即可直接使用。以下是一些常用的内置模块：

### fs模块

`fs`模块很常用，在服务端我们经常需要对文件进行操作，`fs`模块便是用于处理文件系统操作，例如读取文件、写入文件等。

```js
const fs = require('fs');

// 读取文件
fs.readFile('file.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

// 写入文件
fs.writeFile('newFile.txt', 'Hello, Node.js!', (err) => {
  if (err) throw err;
  console.log('File written successfully!');
});
```

### http模块

`http`模块用于创建`HTTP`服务器和客户端，以便在`Nodejs`中进行网络通信。

```js
const http = require('http');

// 创建HTTP服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
  res.end('Hello, Node.js!');
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('Server is running on http://localhost:3000/');
});
```

## 第三方模块

`npm`是`Nodejs`的包管理器，允许开发者安装和管理第三方模块。要使用第三方模块，最好先在项目中初始化一个`package.json`文件：

```shell
npm init
```

然后，通过`npm install`命令安装所需的模块：

```shell
npm install lodash
```

现在，我们可以在代码中导入并使用第三方模块：

```js
// 使用lodash模块
const _ = require('lodash');

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const sum = _.sum(numbers);
console.log('sum:', sum); // 输出: sum: 15
```

## 总结

`Nodejs`中的模块化是一种强大的组织和重用代码的方式。我们可以通过`CommonJS`规范创建自定义模块，并在其他文件中导入和使用它们。此外，`Nodejs`还提供了许多内置模块，以及通过`npm`安装的第三方模块，为开发者提供了丰富的功能和工具。

通过模块化，我们可以更好地组织代码，降低耦合度，提高代码的可维护性，并加速开发过程。在构建复杂的`Nodejs`应用程序时，模块化是必不可少的技术手段。

详解Nodejs中的模块化

> 在`Nodejs`中，`process`是一个全局对象，它提供了与当前进程和运行时环境交互的方法和属性。通过`process`对象，我们可以访问进程的信息、控制流程和进行进程间通信，这些都是服务端语言应该具备的能力。本文将全面介绍`process`对象的使用场景，从基础概念到高级应用，带有代码示例，让您深入了解它的功能与用途。





## 简单使用

首先，我们来看一些简单的`process`对象的基础用法。

### 获取命令行参数

通过`process.argv`属性可以获取命令行参数，其中`argv[0]`是`Nodejs`可执行文件的路径，`argv[1]`是当前执行的脚本文件路径，后续元素是传递给脚本的命令行参数。

```js
// process.js
console.log(process.argv);
```

执行以下命令：

```shell
node process.js arg1 arg2 arg3
```

输出结果：

![](http://creatorblog.cn/static/img/524ca30d9d0fc8532f06234556f42685.image.webp)


结果分析：

```shell
[
  'D:\\Nodejs\\node-v16.20.1-win-x86\\node.exe', // Nodejs可执行文件路径
  'D:\\代码\\code-test\\process.js',  // 当前执行的脚本路径
  'arg1', // 命令行参数
  'arg2',
  'arg3'
]
```

### 获取环境变量

通过`process.env`属性可以获取当前进程的环境变量，这在配置不同环境下的应用程序时非常有用。

写入环境变量的方式有很多很多，在前端通常在脚手架里通过cross-env来控制传入环境变量，今天我们写一个最容易演示的，直接在js文件里写入。

```js
// env.js
process.env.NODE_ENV = 'production';
// process.js
require('./env');
console.log(process.env);
console.log(process.env.NODE_ENV);
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/5a9a3c56c20a17a0cd9ca635dae3f810.image.webp)


在正式的项目里，咱们可以通过判断环境变量所处的环境，比如开发环境、测试环境、生产环境，来做不同的应对，比如对请求后端接口的前置路径的控制等。

### 退出进程

通过`process.exit()`方法可以使进程退出，接收一个可选的退出码参数。

```js
// process.js
console.log("退出前");
process.exit(0);
console.log("退出后"); // 不会执行到这里
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/86ecb89ac553ea56ec339dd3d3f46f73.image.webp)


结果分析：

从结果上来看，在输出 "退出前" 之后，通过`process`提供的`exit`方法退出此进程，导致后续并没有输出 "退出后"。

### 信号处理

通过`process.on('SIGINT', callback)`方法可以捕获`SIGINT`信号（通常由`Ctrl+C`触发），从而实现对进程的优雅退出。

```js
// process.js
process.on('SIGINT', () => {
    console.log("接收到SIGINT信号。正在退出...");
    process.exit(0);
});
console.log("正在等待SIGINT信号...");

setTimeout(() => {

}, 1000000);
```

因为要复现通过`Ctrl + C`实现捕获`SIGINT`信号的方式结束进程，所以我们需要让进程一直运行中，方式有很多，比如起一个`web`服务等方式，最简单粗暴的，肯定还是使用定时器，给一个很大的延迟秒数，促使此进程不会很快结束，让我们可以手动通过`Ctrl + C`捕获信号的形式来执行回调函数的内容。

执行以下命令：

```shell
node process.js
```
输出结果：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/e76180952817c426eece581beea82a12.image.webp)

通过实际操作，可以复现既定的效果，让我们在进程结束之前通过回调函数做很多需要做的事情

## 进程间通信

在`Nodejs`中，我们可以通过`process`对象实现进程间通信，这对于父子进程之间的协作或者多个进程之间的数据传递都很有用。`Nodejs`提供了`child_process`模块来实现与子进程的交互。

### 子进程的创建与通信

通过`spawn()`方法创建一个子进程，并通过`stdin`、`stdout`、`stderr`来进行通信。

```js
// process.js
const { spawn } = require('child_process');

const command = process.platform === 'win32' ? 'cmd.exe' : 'ls';
const args = process.platform === 'win32' ? ['/c', 'dir', '/b'] : ['-l'];

const childProcess = spawn(command, args);

childProcess.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`子进程输出:\n${data}`);
});

childProcess.stderr.on('data', (data) => {
  console.error(`子进程异常:\n${data}`);
});

childProcess.on('close', (code) => {
  console.log(`子进程已退出，返回代码:${code}`);
});

```
在不同的操作系统和不同的系统位数中，相关处理可能不同，所以我们做了兼容。

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/fa909164af4038de8c0dfe08e253bfef.image.webp)

在上述示例中，我们创建了一个子进程来执行一些输出目录信息的命令，并通过`stdout`和`stderr`事件捕获子进程的输出和错误信息。`close`事件在子进程退出时触发。

### 父进程与子进程之间的消息传递

除了通过标准输入输出进行通信外，父进程和子进程还可以通过消息传递的方式进行通信，`Nodejs`提供了`fork()`方法来创建具有`IPC`通信的子进程。

```js
// process.js
const { fork } = require('child_process');

const childProcess = fork('./child.js');

childProcess.on('message', (message) => {
  console.log(`父进程收到消息: ${message}`);
});

childProcess.send('Hello，我是父进程！');
```

```js
// child.js
process.on('message', (message) => {
    console.log(`子进程收到消息: ${message}`);
    process.send('你好，我是子进程！');
});
```


执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/c2e528c45f3a720efabf6a0d29caf8ab.image.webp)

## 进程信号与事件

`Nodejs`中的`process`对象提供了许多事件和信号，用于监听和处理进程相关的状态和事件。

### exit事件

`exit`事件在进程即将退出时触发，可以用来执行一些清理工作。

```js
// process.js
process.on('exit', (code) => {
  console.log(`进程将退出，返回的代码是: ${code}`);
});

console.log("开始！");
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/514c493ac08df8006746b154c76d58d7.image.webp)


### uncaughtException事件

`uncaughtException`事件用于捕获未被捕获的异常，但注意它不能替代正常的异常处理，只应该用于记录异常并尽量优雅地退出进程。

```js
// process.js
process.on('uncaughtException', (err) => {
    console.error(`未被捕获的异常: ${err.message}`);
    // 这里可以进行一些异常处理逻辑
});

console.log("开始！");

// 模拟未被捕获的异常
throw new Error("出了问题");
console.log("这里不会被输出");
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/2ac7d9cc86f6739c121631ff2024ddab.image.webp)


### warning事件

`warning`事件用于捕获一些废弃的`API`使用或其它可能导致问题的警告信息。

```js
// process.js
process.on('warning', (warning) => {
    console.warn(`警告: ${warning.message}`);
});

// 模拟发出一个废弃API的警告
process.emitWarning("这是不推荐使用的API用法，不推荐使用警告");

```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/aeb13f2309432fbb283d3fd40bc0eafb.image.webp)


### beforeExit事件

`beforeExit`事件在进程即将退出之前触发，可以用于执行一些异步操作，但不能阻止进程的退出。

```js
process.on('beforeExit', (code) => {
    console.log(`进程将退出，返回的代码是: ${code}`);
});

console.log("开始！");

// 模拟异步操作
setTimeout(() => {
    console.log("已执行异步操作");
}, 1000);

```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/9b191cea9e70ead0f0cd21634cc583a4.image.webp)


### SIGINT信号


`SIGINT`之前已经介绍过一次了。`SIGINT`信号通常由`Ctrl+C`触发，用于请求进程终止。我们可以捕获该信号，并实现优雅地退出进程。

```js
// process.js
process.on('SIGINT', () => {
    console.log("接收到SIGINT信号。正在退出...");
    process.exit(0);
});

console.log("等待SIGINT信号...");

setTimeout(() => {

}, 1000000);
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/300e5c5bbc0d8d44f54d616e731367e9.image.webp)


### SIGHUP、SIGTERM、SIGQUIT信号

除了`SIGINT`信号，还有一些其他信号可以用于控制进程的行为，例如`SIGHUP`、`SIGTERM`和`SIGQUIT`等。可以使用类似的方式捕获这些信号并实现相应的处理，这几个信号对于大部分人来说可能不常用，下面我简单叙述一下：

#### SIGHUP信号

`SIGHUP（Hang Up）`信号通常在以下情况下发送给进程：

1. 当终端连接（例如`SSH`会话）关闭时，与该终端关联的所有进程会收到`SIGHUP`信号。
2. 如果操作系统出现某些问题，导致终端会话意外终止，进程也可能收到`SIGHUP`信号。


默认情况下，对于大多数终端连接，`SIGHUP`会终止进程。但是，您可以在`Nodejs`中通过监听`process`对象的`SIGHUP`事件来处理这个信号，并在进程终止之前执行一些清理操作。

以下是一个简单的代码示例：

```js
process.on('SIGHUP', () => {
  console.log('收到SIGHUP信号。正在执行清理...');
  // 执行清理操作，如关闭数据库连接、保存数据等
  process.exit(0); // 可以选择退出进程，或执行其他操作
});
```
#### SIGTERM信号

`SIGTERM`信号是由系统管理员或其他进程发送给进程，用于请求进程优雅地终止。`SIGTERM`通常用于正常关闭进程，允许进程完成正在进行的操作并进行清理，然后自行终止。

在`Nodejs`中，您可以通过监听`process`对象的`SIGTERM`事件来处理`SIGTERM`信号，并在进程终止之前执行清理操作。

以下是一个简单的代码示例：

```js
process.on('SIGTERM', () => {
  console.log('收到SIGTERM信号。正在执行清理...');
  // 执行清理操作，如关闭数据库连接、保存数据等
  process.exit(0); // 可以选择退出进程，或执行其他操作
});
```

#### SIGQUIT信号

`SIGQUIT`信号也是由系统管理员或其他进程发送给进程，用于请求进程终止，但与`SIGTERM`不同的是，`SIGQUIT`会产生`core dump`文件，用于进程调试和故障排除。

在`Nodejs`中，可以通过监听`process`对象的`SIGQUIT`事件来处理`SIGQUIT`信号，并在进程终止之前执行一些清理操作。

以下是一个简单的代码示例：

```js
process.on('SIGQUIT', () => {
  console.log('收到SIGQUIT信号。正在执行清理...');
  // 执行清理操作，如关闭数据库连接、保存数据等
  process.exit(0); // 可以选择退出进程，或执行其他操作
});
```

请注意，这些信号的处理方式可以根据应用程序的需求进行自定义。对于`SIGTERM`和`SIGQUIT`信号，您可以在收到信号后执行清理操作，并自行决定是否退出进程。对于`SIGHUP`信号，默认行为是终止进程，但您可以通过监听`SIGHUP`信号并处理它来更改这种行为。

## 进程资源与性能

`process`对象还提供了一些方法，用于获取当前进程的资源使用情况和性能指标。


### 获取内存使用情况

```js
// process.js
const used = process.memoryUsage();

console.log(`Memory Usage:`);
console.log(`  - RSS: ${used.rss} bytes`);
console.log(`  - Heap Total: ${used.heapTotal} bytes`);
console.log(`  - Heap Used: ${used.heapUsed} bytes`);
console.log(`  - External: ${used.external} bytes`);
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：

![](http://creatorblog.cn/static/img/5338d6901fa3099e471a4aff4c0fb473.image.webp)

### 获取CPU使用情况

```js
// process.js
const startTime = process.hrtime();

setTimeout(() => {
  const endTime = process.hrtime(startTime);
  console.log(`CPU Usage:`);
  console.log(`  - Execution time: ${endTime[0]}s ${endTime[1] / 1000000}ms`);
}, 1000);
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/5266b9ca8e2b3565fdfd771ab221f688.image.webp)

### 设置进程标题与优先级

#### 设置进程标题

```js
// process.js

// 设置进程标题
process.title = "My Node.js App";

// 输出进程标题
console.log(process.title);
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/aa3dba5b154ef5e8b82ef0e06a67c22b.image.webp)

#### 设置进程优先级

在`Nodejs`中，可以使用`os`模块来设置进程的优先级。具体来说，可以使用`os.priority()`方法来设置进程的调度优先级。

```js
// process.js
const os = require('os');

// 设置进程的调度优先级为高
os.setPriority(os.constants.priority.PRIORITY_HIGH);

// 获取进程的调度优先级
const priority = os.getPriority();
console.log(`进程优先级: ${priority}`);
```

执行以下命令：

```shell
node process.js
```

输出结果：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/6339cb7041ed860b85e457c24f79fa5b.image.webp)


#### 注意

在`Nodejs`中，`os.getPriority()`方法返回的数值表示进程的调度优先级。不同的操作系统可能有不同的标准来表示进程优先级，但通常情况下，较小的负数值表示较高的优先级。

在`Windows`系统中，优先级值的范围是 -15 到 15，其中 -15 表示最高优先级，15 表示最低优先级。因此，我在`Nodejs`中使用`os.getPriority()`方法返回值为 -14，那么在Windows系统中这个值表示的是接近最高优先级的状态。

需要注意的是，在不同的操作系统上，`os.getPriority()`方法返回的值可能会有所不同。例如，`Linux`操作系统上的优先级值范围可能是不同的，具体取决于操作系统的调度策略。

要实现跨平台的代码，最好避免硬编码特定操作系统的优先级值，而是根据需要使用更具有可移植性的方法和方式来设置进程优先级。如果你的应用程序需要使用特定优先级，请确保在不同操作系统上进行适当的测试和调整。

## 总结

`process`对象是`Nodejs`中非常重要的全局对象，提供了许多与进程和运行时环境交互的方法和属性。

在本文中，我们从基础的命令行参数获取和环境变量访问开始，逐步深入到进程间通信、信号处理、进程资源与性能等高级用法。

希望这篇博文能够帮助大家全面了解并灵活应用`process`对象在`Nodejs`应用程序开发中。

详解Nodejs中的Process对象

> 今天我们将探讨`Nodejs`中的全局对象，这是`Nodejs`中重要且有趣的知识点。我们将通过生动形象的例子和风趣的风格来深入理解这些概念，并比较`Nodejs`中的全局对象与前端`JavaScript`中的全局对象之间的异同点。





## 全局对象是什么？

在`Nodejs`环境中，有一个全局对象`global`，它在所有模块中都是可见的，类似于前端`JavaScript`中的`window`全局对象。然而，不同于浏览器环境，`Nodejs`中没有浏览器窗口，所以没有类似`window`这样的对象。而是使用`global`来提供类似的功能。

```js
// app.js
console.log(global);
```

在`Nodejs`中，当我们运行上述代码时，会输出一个包含许多全局属性和方法的对象。这些全局属性和方法是`Nodejs`运行时提供的基础功能。


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/6cfdba32e0c5b9adbfdb17f626948f3d.image.webp)

## 常见的全局对象属性和方法

### __dirname和__filename

`__dirname`是一个字符串，表示当前执行脚本所在的目录的绝对路径。而`__filename`则表示当前执行脚本的文件名（包含绝对路径）。

```js
// app.js
console.log(__dirname);
console.log(__filename);
```

运行 `node app.js`，输出如下：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/b633ab49dde9f30e4297ed2874ac21d0.image.webp)


### setTimeout和setInterval

在`Nodejs`中，我们可以使用`setTimeout`和`setInterval`方法来设置定时器。这两个方法在前端`JavaScript`中也是常见的。

```js
// app.js
console.log("开始");
setTimeout(() => {
  console.log("这是一个延迟了2s的信息");
}, 2000);

setInterval(() => {
  console.log("这个信息每过1s都会发送一次");
}, 1000);
```

运行 `node app.js`，输出如下：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/c70ef32b6a1cd538b6fe3415e4cc5899.image.webp)


### process

`process`是一个全局对象，提供与当前`Nodejs`进程相关的信息和控制功能。

```js
// app.js
console.log(process.pid); // 当前进程的PID（进程ID）
console.log(process.platform); // 当前操作系统平台
console.log(process.version); // Node.js的版本号
```
运行 `node app.js`，输出如下：


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/c02a3b1b4c64ba99e3d9fc0f4393883a.image.webp)

### require和module.exports

在`Nodejs`中，我们使用`require`方法来引入其他模块。`module.exports`则用于导出当前模块的功能。

```js
// math.js
const add = (a, b) => a + b;
module.exports = { add };

// app.js
const math = require('./math');
console.log(math.add(2, 3)); // 输出 5
```

运行 `node app.js`，输出如下：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/e529a32fed21e5dfe7657479c0c87fcd.image.webp)


### global对象的自定义属性

除了上述内置属性和方法，我们也可以在`global`对象上定义自己的属性。

```js
// customGlobal.js
global.customMessage = "Hello, 我是一个自定义的global属性";
```

```js
// app.js
require('./customGlobal');
console.log(global.customMessage); // 输出 "Hello, 我是一个自定义的global属性"
```

请注意，虽然在某些情况下全局变量可能很方便，但应谨慎使用全局变量，因为它们可能导致命名冲突和代码维护问题。

运行 `node app.js`，输出如下：

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/faef94040b85cad588063980ccb7345e.image.webp)



## Nodejs全局对象global和前端JavaScript中全局对象window的异同点

### 共同点

无论是`Nodejs`中的全局对象`global`还是前端`JavaScript`中的全局对象`window`，它们都提供了全局作用域，并且可以在任何地方访问。

### 不同点

最显著的不同是，前端`JavaScript`中的`window`对象提供了许多与浏览器窗口和`DOM`相关的功能，比如`document`、`navigator`等。而`Nodejs`中的`global`对象主要提供了与服务器和操作系统相关的功能，比如`process`、`require`等。

此外，`Nodejs`中的全局对象没有`window`的概念，因为`Nodejs`是基于`V8`引擎的`JavaScript`运行时，没有浏览器的窗口概念。相反，`Node.js`提供了许多与服务器端开发相关的功能，比如文件系统访问、网络请求等。

## 总结

全局对象是`Nodejs`中非常重要的概念，它为我们提供了许多有用的功能和属性。通过对`Nodejs`中的全局对象深入了解，我们可以更好地利用`Nodejs`构建强大的服务器端应用程序。同时，通过与前端`JavaScript`中的全局对象进行比较，我们也能更清楚地理解它们之间的异同点。

Nodejs中的全局对象

> `Node.js`，这个神奇的技术，融合了前端与后端的力量，让`JavaScript`在服务器端发挥了异乎寻常的魔力。本文将通过代码和文字解释，全面介绍`Node.js`的特点，从异步非阻塞`I/O`到强大的模块系统，再到丰富的包管理和事件驱动编程，一步步揭开`Node.js`的神秘面纱。




## 异步非阻塞I/O：高性能的秘密武器

`Node.js`的核心特点之一就是采用了异步非阻塞`I/O`模型。这意味着`Node.js`在执行`I/O`操作（如读写文件、网络请求等）时不会阻塞程序的其他部分，而是通过事件循环和回调函数，在操作完成后异步地通知程序处理结果。这使得`Node.js`能够在高并发环境下表现出色，极大提高了服务器的性能。


```js
const fs = require('fs');

// 异步读取文件
fs.readFile('example.txt', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

console.log('异步读取文件进行中...');
```

在这个示例中，我们使用`Node.js`的文件系统模块`(fs)`异步地读取`example.txt`文件。在调用`fs.readFile`时，`Node.js`不会阻塞后续代码的执行，而是继续执行后面的`console.log`。当文件读取完成后，回调函数被触发，异步地输出文件内容。这种非阻塞`I/O`特性让`Node.js`能够高效地处理大量并发请求。


## 单线程：轻盈灵活的运行环境

`Node.js`是单线程的运行环境，这意味着它在同一时间只能执行一个任务。然而，通过异步非阻塞`I/O`，`Node.js`能够高效地处理大量并发请求。虽然`Node.js`本身是单线程的，但可以通过创建多个子进程来充分利用多核处理器。

```js
const http = require('http');

http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
  res.end('Hello, Node.js!');
}).listen(3000);

console.log('服务器启动中...');
```

在这个示例中，我们使用`Node.js`的`http`模块创建一个简单的`HTTP`服务器，并监听端口3000。当执行`http.createServer`时，`Node.js`会创建一个`HTTP`服务器，然后继续执行后面的`console.log`，不会阻塞服务器的运行。这样，`Node.js`能够轻盈灵活地处理客户端的请求。

## 模块系统：代码组织与复用的利器

`Node.js`拥有强大的模块系统，让代码的组织和复用变得简单。在`Node.js`中，每个文件就是一个模块，可以通过`require`关键字引入其他模块。这种模块化的编程风格，使得`Node.js`社区拥有丰富的第三方模块，方便开发者快速扩展应用功能。

```js
// math.js
const add = (a, b) => a + b;
const subtract = (a, b) => a - b;

module.exports = {
    add,
    subtract
}
```

```js
// app.js
const math = require('./math');

console.log(math.add(5, 3)); // 输出: 8
console.log(math.subtract(5, 3)); // 输出: 2
```


在这个示例中，我们将数学运算封装在一个模块`math.js`中，并通过`module.exports`方式导出两个方法`add`和`subtract`。在`app.js`中，我们使用`require`关键字引入`math`模块，并调用其中的方法。这种模块化的方式，让我们能够更好地组织和复用代码。

## npm（Node Package Manager）：开源生态系统

`npm`是`Node.js`的包管理工具，是全球最大的开源软件注册表。它提供了丰富的开源模块供开发者使用，同时也允许开发者将自己的模块分享给全球社区。借助`npm`，开发者可以轻松地安装、发布和管理`Node.js`模块，极大地促进了代码的共享和协作。

我们在安装`Node.js`时，会默认内置`npm`。可以打开命令行，分别输入`node -v`和`npm -v`来验证是否能正常使用。


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/f17728d6e3cf560982dd05e4f6ac9043.image.webp)

```shell
# 安装第三方模块
npm install lodash=
```

在这个示例中，我们使用`npm`安装了一个非常流行的第三方模块`lodash`，它提供了很多实用的工具函数。通过这种方式，我们可以轻松地引入和使用其他开发者共享的模块，加快项目的开发速度。


## 事件驱动编程：优雅而高效的处理方式

`Node.js`采用事件驱动的编程范式，通过触发事件和监听器来进行异步处理。开发者可以通过事件驱动方式，轻松处理复杂的数据流和状态变化。这种事件驱动的编程方式使得代码看起来更加优雅、高效。

```js
const EventEmitter = require('events');

class MyEmitter extends EventEmitter {}

const myEmitter = new MyEmitter();

// 监听事件
myEmitter.on('event', () => {
  console.log('事件被触发！');
});
```

在这个示例中，我们使用`Node.js`的`events`模块创建了一个自定义的事件发射器`MyEmitter`，它继承自`EventEmitter`。然后，我们创建了一个`myEmitter`实例，并通过`on`方法监听了一个名为`event`的事件。当`event`事件被触发时，回调函数会被执行，输出"事件被触发！"。通过事件驱动的方式，我们可以轻松地实现模块间的通信和数据传递，让代码变得更加清晰和可维护。

## V8引擎：高性能的加持

`Node.js`运行在`Chrome V8`引擎上，`V8`引擎是一个高性能、快速的`JavaScript`引擎，为`Node.js`的执行效率提供了强大支持。`V8`引擎的优秀性能使得`Node.js`成为处理高并发请求的理想选择。

```js
const arr = Array.from({ length: 1000000 }, (_, index) => index + 1);

console.time('排序耗时');
arr.sort((a, b) => a - b);
console.timeEnd('排序耗时');

```

在这个示例中，我们进行了一次对数组的排序。由于`V8`引擎的高性能，即使数组长度为1000000，排序也能在短时间内完成。`V8`引擎的高性能是`Node.js`能够高效处理大量并发请求的重要保障。

## 缓冲区（Buffer）：处理二进制数据

在`Node.js`中，`Buffer`是用来处理二进制数据的机制。由于`JavaScript`本身没有处理二进制数据的能力，`Buffer`允许我们在`Node.js`中高效地操作二进制数据，比如处理文件流或网络数据。

```js
// 创建一个长度为5的Buffer
const buf = Buffer.alloc(5);

// 向Buffer写入数据
buf.write('hello');

// 读取Buffer数据
console.log(buf.toString()); // 输出: hello
```

在这个示例中，我们使用`Buffer.alloc`创建了一个长度为5的`Buffer`。然后，我们使用`buf.write`向`Buffer`中写入字符串`"hello"`。最后，我们通过`buf.toString`方法读取`Buffer`中的数据并输出。通过`Buffer`，我们可以方便地处理和操作二进制数据。

## 流（Stream）：高效处理大量数据

`Node.js`提供了流的概念，它允许我们在数据尚未完全加载到内存的情况下进行处理。通过流，我们可以降低内存消耗，并且更快地处理大量数据，尤其在处理文件流和网络数据时，流显得格外高效。

```js
const fs = require('fs');

// 创建可读流
const readableStream = fs.createReadStream('largefile.txt');

// 创建可写流
const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 管道连接可读流和可写流
readableStream.pipe(writableStream);
```

在这个示例中，我们使用`fs`模块创建了一个可读流`readableStream`，它从名为`largefile.txt`的文件中读取数据。同时，我们也创建了一个可写流`writableStream`，它将数据写入名为`output.txt`的文件。通过`pipe`方法，我们将可读流和可写流连接在一起，使得数据能够从可读流流向可写流，实现高效的数据传输和处理。

## 跨平台：全方位的支持

`Node.js`是跨平台的，可以运行在`Windows`、`MacOS`、`Linux`等多种操作系统上。这使得开发者可以在不同的平台上编写、测试和部署`Node.js`应用，享受全方位的支持。

`Node.js`的跨平台特性使得开发者可以在不同操作系统上运行同样的代码，而无需担心平台的差异性。这为开发者提供了更大的灵活性和便利性，让`Node.js`应用在各个平台上都能得到良好的运行体验。

## 社区活力：共建开源世界

`Node.js`社区是一个充满活力和创意的开源社区，有着众多积极参与的开发者。他们不仅共享自己的知识和经验，还开发了大量优秀的`Node.js`模块和工具，为其他开发者提供了宝贵的资源和帮助。这种积极的社区氛围，极大地促进了`Node.js`技术的发展和应用。


## 总结

本文通过代码和文字解释全面介绍了`Node.js`的特点与魅力。从异步非阻塞`I/O`到强大的模块系统，再到`npm`包管理、事件驱动编程以及`V8`引擎的高性能支持等。`Node.js`展现出了强大的编程能力和灵活的运行环境。`Node.js`已经改变了许多开发者的生活，你也可以在`Node.js`的世界里创造属于自己的奇迹！

学习Node.js的基础知识和核心概念

> `Node.js`是基于`Chrome V8`引擎的`JavaScript`运行时环境，它允许我们在服务器端运行`JavaScript`代码，这让我们可以用`JavaScript`构建`Web`服务器，处理请求和响应。我们一起探索了如何用`Node.js`搭建一个简单但强大的`Web`服务器！




## 什么是Nodejs

在搭建`Web`服务器之前，先让我们了解一下今天的主角`Nodejs`。

`Node.js`是一个基于`Chrome V8`引擎的`JavaScript`运行时环境，它允许开发者使用`JavaScript`语言在服务器端运行代码。传统上，`JavaScript`主要是用于在浏览器中实现交互和动态效果，但`Node.js`的出现使得`JavaScript`可以在服务器端实现诸如文件操作、网络通信、数据库访问等功能，让`JavaScript`成为一种通用的脚本语言。

`Node.js`的特点和优势包括：

1. **非阻塞式I/O操作**： `Node.js`采用了单线程、非阻塞式的事件驱动模型，使得它在处理高并发请求时表现出色，可以高效地处理大量的`I/O`操作，如文件读写和网络请求。

2. **轻量高效**： `Node.js`运行在V8引擎上，它的设计目标是轻量和高效，可以快速地处理请求，因此非常适合构建实时性要求较高的应用，比如聊天应用、实时游戏等。

3. **跨平台**： `Node.js`可以在多个平台上运行，包括`Windows`、`macOS`、`Linux`等，使得开发者可以更加灵活地部署和运行应用程序。

4. **丰富的包管理器**：`Node.js`使用`npm（Node Package Manager）`作为其包管理工具，拥有大量开源的模块和库，开发者可以轻松地复用别人的代码，提高开发效率。

5. **活跃的社区**： `Node.js`拥有庞大的开发者社区，社区成员不断贡献新的模块和工具，保持着`Node.js`生态系统的活力。


`Node.js`广泛应用于`Web`开发、服务器端应用、后端`API`的构建、实时通信、物联网和微服务等领域。它的出现和发展为前端和后端开发带来了更多的可能性，并且成为了现代`Web`开发的重要组成部分。

总的来说，`Node.js`是一个强大、高效且灵活的`JavaScript`运行时环境，它为开发者提供了一种前所未有的方式来构建服务器端应用和实时性要求较高的应用，让`JavaScript`真正实现了"一次编写，随处运行"。

## 搭建准备工作

1. **安装Node.js**：如果你还没有安装`Node.js`，请前往官方网站（https://nodejs.org/）下载并安装稳定版本。（个人建议安装16版本）

安装完成后，可以打开命令行输入`node -v`验证一下是否安装成功。

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/dbd6dbec18c72bdee1f0c382e923b156.image.webp)

如果你看到形如上面的内容，说明你`Nodejs`没安装好。

大概率是环境变量没配置，如果你下载的是最新的稳定版本，理论上它会自己帮你配置环境变量，如果你下载的老版本，可能需要自己配置，可以自己去看一下系统的环境变量`Path`。

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/2192bb5f113cbcd1282dedb53f38f34b.image.webp)

很明显确实没有，那就找一下你`Nodejs`的安装目录。


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/fe7c8f40c4d14d7f4aecbeafb99fc8b7.image.webp)

复制安装目录所在路径，然后添加到环境变量`Path`中。


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/d79fa2ab8374e7b9e1d85acea45dde40.image.webp)

然后咔咔点确定，再去命令行验证一下。

![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/a96210cdf9944d652584599f51018695.image.webp)

这就很对了。

2. **创建项目文件夹**：在你的工作目录中，创建一个新的文件夹，我们可以称之为:"server"。并在文件夹内新建我们的入口文件`index.js`。


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/3b540589af34a1baa2cc3a5842c6cca2.image.webp)


## 编写代码

接下来，让我们来编写`Node.js`代码。我们将使用内置的`http`模块来搭建`Web`服务器。在我们的项目文件夹的入口文件`index.js`中添加以下代码：

```js
// 引入http模块
const http = require('http');

// 创建服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html; charset=utf-8' });
    res.end('Hello，我的Web服务器运行起来了!');
});

// 监听端口
const port = 3000;
server.listen(port, '127.0.0.1', () => {
    console.log(`Web服务器运行： http://localhost:${port}/`);
});
```

让我们简单解释一下上面的代码：

1. 我们首先引入了`http`模块，它是`Node.js`的核心模块，用于处理`HTTP`请求和响应。

2. 然后，我们使用`http.createServer()`方法创建一个`Web`服务器。这个方法接受一个回调函数，该函数在每次收到请求时都会被调用。

3. 在回调函数中，我们使用`res.writeHead()`方法设置响应头，状态码为`200`，内容类型为"`text/html`", 编码格式是`utf-8`, 如果我们返回给客户端的内容存在中文，就需要额外设置`utf-8`的编码集，否则会乱码。

4. 接着，我们使用`res.end()`方法发送响应内容给客户端，这里我们简单地发送了一条问候信息。

5. 最后，我们使用`server.listen()`方法监听3000端口，当服务器启动后，在控制台打印一条消息表示服务器已经运行。


## 运行Web服务器

现在，让我们来运行我们的小小Web服务器吧！在终端或命令提示符窗口中，进入"server"文件夹，并运行以下命令：

```shell
node index.js
```
如果一切顺利，你将会在控制台看到输出：**Web服务器运行： http://localhost:3000/** 。


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/dd050709122eae138457733396873352.image.webp)


## 试一试

现在，打开你喜欢的浏览器，并在地址栏中输入http://localhost:3000/ ，然后按下回车。你将会看到浏览器显示出我们设置的返回内容："**Hello，我的Web服务器运行起来了!**"。

你现在已经成功搭建了一个简单的Web服务器，可以处理HTTP请求和发送响应了！


![image.png](http://creatorblog.cn/static/img/32caf07cd4b3415d81a704095a504484.image.webp)

## 总结

通过本文，你已经学会了用`Node.js`搭建一个简单的`Web`服务器，实现了一个小小的功能。当然，这只是`Node.js`的冰山一角，你可以做更多更酷的事情！希望这篇文章能够给你带来一些启发和乐趣，继续探索`Node.js`的世界吧！

用Node.js搭建一个简单Web服务器

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