Node.js知识点详解（一）基础部分

模块

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。
接下来我们就来创建hello.js文件，代码如下：

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

在以上示例中，hello.js 通过 exports 对象把 world 作为模块的访问接口，在 main.js 中通过 require'./hello') 加载这个模块，然后就可以直接访问main.js 中 exports 对象的成员函数了。

require方法接受以下几种参数的传递：

http、fs、path等，原生模块。
./mod或../mod，相对路径的文件模块。
/pathtomodule/mod，绝对路径的文件模块。
mod，非原生模块的文件模块。

我们以计算圆的周长和面积的两个方法为例：

var PI = Math.PI;
exports.area = function r) {return PI*r*r;
};//exports 是对象，向外提供了area方法接口exports.circumference = function r) {return 2*PI*r;
};

以上保存为circle.js，下方通过require调用模块：

var circle = require"./circle.js");//require通过引入模块文件，找到exports对象提供的接口
console.log"The area of a circle of radius 4 is " + circle.area4));

编写稍大一点的程序时一般都会将代码模块化。在NodeJS中，一般将代码合理拆分到不同的JS文件中，每一个文件就是一个模块，而文件路径就是模块名。

在编写每个模块时，都有require、exports、module三个预先定义好的变量可供使用。
模块名可使用相对路径（以./开头），或者是绝对路径（以/或C:之类的盘符开头）。另外，模块名中的.js扩展名可以省略。

模块化的优缺点：

a>优点：
可维护性
1.灵活架构，焦点分离
2.方便模块间组合、分解
3.方便单个模块功能调试、升级
4.多人协作互不干扰
可测试性
1.可分单元测试b>缺点：
性能损耗
1.系统分层，调用链会很长
2.模块间通信,模块间发送消息会很耗性能

Node.js常用模块和组件

 包管理 Package Management: NPM 框架 Framework: ExpressJS 模板 Template: Jade 中间件 Middleware: Connect WebSocket: Socket.io 数据库 Database: Mongo DB 选了个自己喜欢的） Mongoose as a MongoDB ORM) 调错 Debugging: Node Inspector 测试 Test: Mocha + should.js 控制无止境的内嵌回调 Control the Callback flow): Async

Node.js可以做什么？

Web开发：Express + EJS + Mongoose/MySQL

express 是轻量灵活的Nodejs Web应用框架，它可以快速地搭建网站。
Express框架建立在Nodejs内置的Http模块上，并对Http模块再包装，从而实际Web请求处理的功能。ejs是一个嵌入的Javascript模板引擎，通过编译生成HTML的代码。mongoose 是MongoDB的对象模型工具，通过Mongoose框架，可以进行访问MongoDB的操作。mysql 是连接MySQL数据库的通信API，可以进行访问MySQL的操作。

通常用Node.js做Web开发，需要3个框架配合使用，就像Java中的SSH。

Web聊天室IM)：Express + Socket.io

socket.io一个是基于Nodejs架构体系的，支持websocket的协议用于时时通信的一个软件包。socket.io 给跨浏览器构建实时应用提供了完整的封装，socket.io完全由javascript实现。

Web爬虫：Cheerio/Request

cheerio 是一个为服务器特别定制的，快速、灵活、封装jQuery核心功能工具包。Cheerio包括了 jQuery核心的子集，从jQuery库中去除了所有DOM不一致性和浏览器不兼容的部分，揭示了它真正优雅的API。Cheerio工作在一个非常简单，一致的DOM模型之上，解析、操作、渲染都变得难以置信的高效。基础的端到端的基准测试显示Cheerio大约比JSDOM快八倍8x)。 Cheerio封装了@FB55兼容的htmlparser，几乎能够解析任何的 HTML 和 XML document。

Web博客：Hexo

Hexo 是一个简单地、轻量地、基于Node的一个静态博客框架。通过Hexo我们可以快速创建自己的博客，仅需要几条命令就可以完成。

发布时，Hexo可以部署在自己的Node服务器上面，也可以部署github上面。对于个人用户来说，部署在github上好处颇多，不仅可以省去服务器的成本，还可以减少各种系统运维的麻烦事系统管理、备份、网络)。所以，基于github的个人站点，正在开始流行起来….

前端包管理平台: bower.js

Bower 是 twitter 推出的一款包管理工具，基于nodejs的模块化思想，把功能分散到各个模块中，让模块和模块之间存在联系，通过 Bower 来管理模块间的这种联系。

单线程

javascript语言的执行环境是"单线程"（single thread）。
所谓"单线程"，就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务，就必须排队，前面一个任务完成，再执行后面一个任务，以此类推。

这种模式的好处是实现起来比较简单，执行环境相对单纯；坏处是只要有一个任务耗时很长，后面的任务都必须排队等着，会拖延整个程序的执行。常见的浏览器无响应（假死），往往就是因为某一段Javascript代码长时间运行（比如死循环），导致整个页面卡在这个地方，其他任务无法执行。

大部分 Web 应用的瓶颈都在 I/O, 即读写磁盘，读写网络，读写数据库。使用怎样的策略等待这段时间，就成了改善性能的关键点

同步与异步

为了解决这个问题，Javascript语言将任务的执行模式分成两种：同步（Synchronous）和异步（Asynchronous）。

"同步模式"就是上一段的模式，后一个任务等待前一个任务结束，然后再执行，程序的执行顺序与任务的排列顺序是一致的、同步的；"异步模式"则完全不同，每一个任务有一个或多个回调函数（callback），前一个任务结束后，不是执行后一个任务，而是执行回调函数，后一个任务则是不等前一个任务结束就执行，所以程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异步的。

"异步模式"非常重要。在浏览器端，耗时很长的操作都应该异步执行，避免浏览器失去响应，最好的例子就是Ajax操作。在服务器端，"异步模式"甚至是唯一的模式，因为执行环境是单线程的，如果允许同步执行所有http请求，服务器性能会急剧下降，很快就会失去响应。

进程与线程

mac系统中的进程与线程

从图中我们可以看出，一个进程可以包括多个线程，进程就好比工程里的车间，线程就是这个车间的工人，在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。由于线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度。

区别

线程和进程的区别在于，子进程和父进程有不同的代码和数据空间，而多个线程则共享数据空间，每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。多线程主要是为了节约CPU时间，发挥利用，根据具体情况而定。线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。

模块和包

模块

模块：一个实现某些特定功能的文件，以实现模块化编程。通过require（模块名）引入模块.
—模块中的功能（如：变量，函数）通过赋给exports对象的某个属性提供给调用者使用。

模块是可重用的代码库。比如用来与数据库交互的模块、支持web开发的模块以及通过web套接字协助通信的模块

如何使用模块？

在Node中使用模块是非常方便的，在 JavaScript 代码中可以直接使用全局函数 require) 来加载一个模块。例如，我们可以使用require"http")来加载node中自带的http服务器模块，

包是一个文件夹，它将模块封装起来，用于发布、更新、依赖管理和版本控制。通过package.json来描述包的信息：入口文件，依赖的外部包等等。通过npm install命令来安装包，并通过require使用包。

package.json

在开发Node.js应用程序的时候，一个一个模块的安装显然很耗时，又或是忘了安装某个模块怎么办？npm允许开发人员使用package.json文件来指定在应用程序中要用的模块，并且通过单个命令来安装它们：

npm install

package.json文件仅包含以特定格式表示的项目信息。一个最小的package.json文件会是这样：

{"name" : "example 1","version": "0.0.2","dependencies":{"underscore":"~1.2.1"}
}

使用package.json文件意味着我们无需记忆应用程序会依赖于哪些模块，其他开发人员会发现，可以很简单地安装你的应用程序

npm install <name>安装nodejs的依赖包
npm install <name> -g  将包安装到全局环境中
npm install <name> --save  安装的同时，将信息写入package.json中
npm init  会引导你创建一个package.json文件，包括名称、版本、作者这些信息等
npm remove <name>移除
npm update <name>更新

Package.json的属性

name - 包的名称version - 包的版本description - 包的描述homepage - 包主页author - 包的作者contributors - 贡献者到包的名字dependencies - 依赖关系的列表。NPM自动安装所有在这里的包node_module文件夹中提到的依赖关系。repository - 包的库类型和URLmain - 包的入口点keywords - 关键字npm install module-name -save 自动把模块和版本号添加到dependencies部分
npm install module-name -save-dve 自动把模块和版本号添加到devdependencies部分

异步式 I/O 与事件驱动

Node.js 的异步机制是基于事件的，I/O 是输入输出的意思，指的是计算机和人或者数据处理系统之间的通信。可以将I/O 想成是数据在一次输入和一次输出之间的移动。

每一个 I/O就是一次请求，所有的磁盘 I/O、网络通信、数据库查询都以非阻塞的方式请求，返回的结果由事件循环来处理。如下图所示：

Node.js 进程在同一时刻只会处理一个事件，完成后立即进入事件循环检查并处理后面的事件。这样做的好处是，CPU 和内存在同一时间集中处理一件事，同时尽可能让耗时的 I/O 操作并行执行

开始node编程

在这里，我推荐大家使用webstorm进行node.js的开发，方便又快捷，比起cmd，或者Mac下的终端都好用太多了。

至于node的安装大家就自行百度吧，这里就不赘述了，看下webstorm下的node编程界面吧：
我们只需要在编写好的node代码界面按鼠标右键，然后点击Run就行啦，方便又快捷吧

下面是node的输出界面：

在Mac系统下进行web开发，我推荐大家使用的三款工具是：coda2这些是目前我已经的最好的开发工具了，大家不妨试试哪个更符合自己的口味。

在webstorm进行node开发需要先配置一定的文件，大家就自行百度吧，因为我的webstorm已经配置好了，所以没法截图给大家看步骤了，大概步骤是，在mac系统下是先点击顶部栏的webstorm，然后点击perference，然后点击Node.js and NPM，然后在右侧点击configure配置，最后大概会是下面这个样子：

windows系统下和这个流程步骤大概相似啊，我使用的版本是8.0.4的。

全局变量

在js编程中，我们最好给每个变量都添加上var关键字，以免污染全局命名空间，提高代码的耦合风险。

console

console用于向标准输出流standout（stdout）和标准错误流stderr)输出字符。

console.log)向标准输出流打印字符并以换行符结束，其接受多个参数，将以类似C语言的printf（）格式输出

console.log__dirname)输出文件目录

计算代码运行时间

    console.timelabel)console.timeEndlabel)

我们只需在开始和结束那里给同样一个标签即可，中间放你想要计算执行时间的任何代码。

`filename`和`dirname`

    console.log__filename);// /Users/hwax/Desktop/My Project/avalon/hello.jsconsole.log__dirname);// /Users/hwax/Desktop/My Project/avalon__filename：开发期间，该行代码所在的文件。
__dirname：开发期间，该行代码所在的目录。

path.join[path1],[path2],[…])

合并参数得到一个标准化的路径字符串path.join'/foo', 'bar', 'baz/abc')
// returns
'/foo/bar/baz/abc'

运行hello world程序

首先在终端输入：

trigkit4:~ trigkit4$ vi index.js

进入vim后输入i，进入编辑模式，然后输入：

var http = require'http');
http.createServerfunctionreq,res){res.writeHead200,{'Content-Type':'text/plain'});res.end"Hello World\n");
}).listen8124,"127.0.0.1");
console.log"Server running at http://127.0.0.1:8124/");

然后按ESC，退出编辑模式，输入:w保存，再输入:q退出

然后接着在终端输入如下命令：

trigkit4:~ trigkit4$ node index

可以看到终端输出了：

Server running at http://127.0.0.1:8124/

然后打开浏览器，输入地址即可看到输出hello world

Node.js包目录

一般一个Node.js的包的根目录结构如下：

 .gitignore —— 从git上忽略的文件清单.npmignore —— 不包括npm注册库中的文件清单LICENSE —— 包的授权文件README.md —— 以markdown格式编写的readme文件bin —— 保存包可执行文件的文件夹doc —— 保存包文档的文件夹examples —— 保存如何使用包的实例文件夹lib —— 保存包代码的文件夹man —— 保存包的手册页的文件夹package.json —— 描述包的json文件src —— 保存C/C++源文件的文件夹deps —— 保存包所用到的依赖文件夹test —— 保存模块测试的文件夹index.js —— 包的入口文件"scripts": {//“scripts”是一个由脚本命令组成的hash对象，他们在包不同的生命周期中被执行。key是生命周期事件，value是要运行的命令。"test": "node ./libuv/test.js"},
"main": "index.js",//包的入口文件，如不指定，则为根目录下的index.js