Node.js入門

一，瞭解Node.js

## 1.簡介：
基於事件驅動，能夠實現異步，非阻塞IO
因爲早期的網景公司和IE發佈的瀏覽器都採用了Javascript的腳本語言，使用至關普遍，直到Google公司發佈了基於Webkit內核的Chrome瀏覽器，而且從新編譯了Javascript的虛擬引擎，命名爲V8，使其運行的速度大幅度提高。
Node.js的發佈：Ryan Dahl的程序員根據需求開發一個高性能的服務器，因爲Google發佈的V8引擎性能很是好，而JavaScript生來就是基於事件，能夠輕鬆的實現回調數據而JavaScript的後端開發領域幾乎是空白的，因此Node.js被創做出來，Node是節點的意思，當時的做者但願它能夠構建大型分佈式可擴展可伸縮的平臺，每個線程、進程甚至服務器都做爲整個平臺的節點
## 2.Node.js的特色
#### 異步非阻塞IO
同步和異步:
同步指的是在請求資源或者查詢數據庫或者在進行大量運算時，須要等待操做完成才能進行下一步動做，同步的代碼都是按照串行順序完成的，中間某一個環節的錯誤有可能會致使整個程序的退出。
異步是相對同步而言，異步僅僅是對於上面提到的動做發送一個請求，但不須要等待請求完成，便可繼續進行後續的操做，而請求的結果執行是在回調函數中完成的。
在專業術語中，同步也叫串行；異步也叫並行。
Node.js中大多數操做都支持異步操做進行（同時也支持同步操做進行），不管是文件讀取仍是網絡請求亦或是數據庫訪問，都支持並行的異步IO操做。因爲異步非阻塞IO的特性，Node.js很是適合作高併發服務器。
#### 基於事件的回調
Node.js中仿照瀏覽器事件的原理針對大部分異步操做都採用了事件處理，在事件中監聽變化並把結果返回給回調函數。所以咱們代碼編寫的順序未必就是實際的執行順序，這有可能會形成代碼閱讀上的障礙。在學習Node.js的過程當中，注意：事件回調函數的第一個形參通常都指代error（即異步處理可能發生的錯誤），而且應該優先處理error。

const fs = require('fs')
fs.readFile('hello.txt', (err) => {
    if (err) {
        // 這裏發生了錯誤
        console.error(err)
        return
    }
    // 若是沒有錯誤發生,err約定是null.
})

#### 單線程
由於瀏覽器內核運行JavaScript都是在單線程環境下執行的，所以Node.js繼承了JavaScript的單線程特性，可是目前已經擁有了實現多線程的方法：
經過Web Workers建立工做線程來實現多線程，並經過window.postMessage實現線程通訊。
經過child_process實現和Web Workers相似的方式，該特性只有Node.js提供。
#### 跨平臺
Node很是引入關注的特色還有具備跨平臺特性，兼容Window、Linux和Unix（Mac的OSX基於Unix），底層的架構是藉助libuv實現的跨平臺兼容，此外libuv不只用於Node.js，也成爲了許多跨平臺的基礎組件。

3.Node.js的應用領域

雖然Node.js是爲了高性能服務器而開發，但它並不是適用於全部領域。在當前的後端開發領域，它主要適用於如下場景：

• IO密集型業務

  自然的異步IO特性讓Node.js很是適合大量的IO請求、讀寫，它能夠快速的處理請求並返回數據。但Node.js不適合計算密集型（例如人工智能算法），這種操做一般交給C++來處理。

• 分佈式應用

  因爲高效的IO操做，Node.js很是適合開發數據庫集羣。數據庫的訪問能夠是大量IO請求，只不過請求的處理須要進行密集的計算（數據庫引擎來完成）。阿里巴巴利用Node.js開發了NodeFox

  4Node.js運行時

  安裝完畢Node.js以後，能夠在終端（Windows CMD命令行或者nix終端）輸入: node -v，查看node版本。出現版本號表示安裝成功
  輸入:node回車
  node會進入REPL環境(Read Eval Print Loop:交互式解釋器) ，相似 Window 系統的終端或 Unix/Linux shell，咱們能夠在終端中輸入命令，並接收系統的響應。
  REPL能夠執行：
  讀取用戶輸入或者JavaScript變量聲明
  執行JavaScript代碼
  多行表達式（如 for循環）會自動經過... 來換行
  打印結果
  執行完畢後：
  ctrl + c - 退出當前終端。
  ctrl + c 按下兩次 - 退出 Node REPL。

  5.瞭解NPM

  Node.js安裝完畢後，會隨同它一塊兒安裝了一個NPM工具，該工具做爲npm命令單獨使用。

NPM是一個包管理工具，它可以輔助用戶遠程安裝其餘的依賴包
用途以下：

• 用戶能夠從NPM倉庫下載第三方包到本地使用。
• 用戶能夠從NPM倉庫下載安裝第三方命令行工具到本地使用。
• 容許用戶發佈本身的包或命令行工具到NPM倉庫中。
  Node.js默認是集成NPM的，只須要在終端輸入：npm -v便可打印版本號

$ npm -v
6.4.1

npm經常使用的命令：

1.  npm install [-args] [<@scope>/]<name>[@<version range>]
    安裝第三方依賴包，例如：npm install --global @babel/core@7.6.4
2.  npm uninstall  [-args] [<@scope>/]<name>[@<version range>]：
    卸載模塊，例如：npm uninstall jquery --save-optional，卸載可選階段的依賴裏的jquery
3.  npm update [-g] [<pkg>]
    更新模塊。
4.  npm outdated [[<@scope>/]<pkg>]
    檢查模塊是否已通過時。
5.  npm ls [[<@scope>/]<pkg> ...]
    查看安裝的模塊。
6.  npm init [-f|--force|-y|--yes]
    在項目中引導建立一個package.json文件。
    安裝包的信息可保存到項目的package.json文件中，以便後續的其它的項目開發或者他人合做使用。
7.  npm root [-g]
    查看包的安裝路徑
8.  管理npm的配置路徑有關的命令

npm config set <key> <value> [-g|--global]
npm config get <key>
npm config delete <key>
npm config list
npm config edit
npm get <key>
npm set <key> <value> [-g|--global]

9.  npm cache verify：清理緩存，若是安裝莫名報錯能夠考慮清空緩存。
 [清空Npm緩存]
nodejs 清空 npm 緩存
npm cache clean -f


10. npm start [-- args]:啓動某個腳本指令
    該命令寫在package.json文件scripts的start字段中：
    "scripts": {
        "start": "gulp -ws"
    }
    能夠自定義命令來配置一個服務器環境和安裝一系列的必要程序，如
    此時在cmd中輸入npm start命令至關於執行gulpfile.js文件自定義的watch和server命令。
11. npm stop  [-- args]:中止腳本。
12. npm restart: 重啓腳本。
13. npm publish: 發佈本身的模塊到倉庫。
14. npm version: 查看版本。

詳解npm install

npm install主要功能是在當前目錄下安裝所需的依賴，安裝的依賴包能夠經過引入庫的方式隨意的使用。正規格式以下：其中[]中是可選的<>中表示的是自定義名稱。

npm install 安裝的依賴包默認存儲在項目目錄（須要具備package.json）的node_modules目錄下。

引入依賴包時，會經過一級一級查找node_modules目錄，直到找到該包。
npm install [args] [<@scope>/]<name>[@<version range>]

npm install :須要保證當前目錄下存在package.json文件，基於package.json自動安裝所有依賴。
npm install [args] [<@scope>/]<name>[@<version range>]中的可選參數args：
--save 或 -S :安裝包信息將加到dependencies（生產階段的依賴），開發階段和部署階段都會使用它。
--save-dev 或 -D <package>:安裝包信息將加到devDependencies（開發階段的依賴），只有開發階段會使用它。
-O, –save-optional: 安裝包信息將加入到optionalDependencies（可選階段的依賴）。
-E, –save-exact: 精確安裝指定模塊版本。

npm安裝包的幾種依賴方式：

depedencies:指定應用依賴的外部包，這些依賴是應用正常發佈後正常執行所須要的，**但不包含測試時和本地打包時所使用的包**
devDependencies:**只用於開發環境的包**，不用於生產環境，這些包一般是單元測試或者打包工具等，例如gulp, grunt, webpack, moca, coffee等。
peerDependencies:同等依賴，用於指定本身寫的包兼容的宿主版本。
*試想一下，咱們編寫一個gulp的插件，而gulp卻有多個主版本，咱們只想兼容最新的版本，此時就能夠用同等依賴（peerDependencies）來指定：*
{
    "name": "gulp-my-plugin",
    "version": "0.0.1",
    "peerDependencies": {
        "gulp": "3.x"
    }
}
*當別人使用咱們的插件時，peerDependencies就會告訴明確告訴使用方，你須要安裝該插件哪一個宿主版本。
一般狀況下，咱們會在一個項目裏使用一個宿主（好比gulp）的不少插件，若是相互之間存在宿主不兼容，在執行npm install時，cli會拋出錯誤信息來告訴咱們，好比:*
npm ERR! peerinvalid The package gulp does not satisfy its siblings' peerDependencies requirements!
npm ERR! peerinvalid Peer gulp-cli-config@0.1.3 wants gulp@~3.1.9
npm ERR! peerinvalid Peer gulp-cli-users@0.1.4 wants gulp@~2.3.0
可是，假如運行命令npm install gulp-my-plugin –save-dev來安裝本身寫的包，會出現如下依賴圖譜：
├── gulp-my-plugin@0.0.1
└── gulp@3.9.1
optionalDependencies:可選依賴，若是有一些依賴包即便安裝失敗，項目仍然可以運行或者但願npm繼續運行，就可使用optionalDependencies。**另外optionalDependencies會覆蓋dependencies中的同名依賴包，因此不要在兩個地方都寫。**
bundledDependencies / bundleDependencies:打包依賴，bundledDependencies是一個包含依賴包名的數組對象，在發佈時會將這個對象中的包打包到最終的發佈包裏。**可是值得注意的是，這兩個包必須先在devDependencies或dependencies聲明過，不然打包會報錯。**

package.json文件介紹

package.json描述了npm模塊或者自定義項目的一些基本信息
若是自定義項目須要安裝第三方依賴或者本身發佈模塊到npm倉庫，都須要在項目的根目錄下面加入package.json文件，文件格式以下：

{
  // 做者
  "author": {
    "name": "Aseem Kishore",
    "email": "aseem.kishore@gmail.com"
  },
  // 命令行文件路徑
  "bin": {
    "json5": "lib/cli.js"
  },
  // 構建依賴
  "dependencies": {
    "minimist": "^1.2.0"
  },
  // 簡介，用於npm 搜索
  "description": "JSON for humans.",
  // 開發依賴
  "devDependencies": {
    // 版本號介紹
    // version 必須徹底和version一致
    // >version 必須比version大
    // >=version 同上
    // <version 同上
    // <=version 同上
    // ~version 大約同樣，見semver(7)
    // 1.2.x 1.2.0, 1.2.1, 等，但不包括1.3.0
    "core-js": "^2.6.5",
    "eslint": "^5.15.3",
    "eslint-config-standard": "^12.0.0",
    "eslint-plugin-import": "^2.16.0",
    "eslint-plugin-node": "^8.0.1",
    "eslint-plugin-promise": "^4.0.1",
    "eslint-plugin-standard": "^4.0.0",
    "regenerate": "^1.4.0",
    "rollup": "^0.64.1",
    "rollup-plugin-buble": "^0.19.6",
    "rollup-plugin-commonjs": "^9.2.1",
    "rollup-plugin-node-resolve": "^3.4.0",
    "rollup-plugin-terser": "^1.0.1",
    "sinon": "^6.3.5",
    "tap": "^12.6.0",
    "unicode-10.0.0": "^0.7.5"
  },
  // 項目官網
  "homepage": "http://json5.org/",
  // 關鍵字，用於npm 搜索
  "keywords": [
    "json",
    "json5",
    "es5",
    "es2015",
    "ecmascript"
  ],
  // 許可證
  "license": "MIT",
  // 程序入口，import導入默認就加載這個入口
  "main": "lib/index.js",
  "module": "dist/index.mjs",
  // 包名，npm install 就依賴於這個
  "name": "json5",
  // 源碼地址
  "repository": {
    "type": "git",
    "url": "git+https://github.com/json5/json5.git"
  },
  // 可用於npm start的命令。
  "scripts": {
    "build": "rollup -c",
    "build-package": "node build/package.js",
    "build-unicode": "node build/unicode.js",
    "coverage": "tap --coverage-report html test",
    "lint": "eslint --fix .",
    "prepublishOnly": "npm run production",
    "preversion": "npm run production",
    "production": "npm run lint && npm test && npm run build",
    "test": "tap -Rspec --100 test",
    "version": "npm run build-package && git add package.json5"
  },
  // 版本號
  "version": "2.1.1"
}

使用npm以前最好設置下npm的倉庫鏡像，以便提升訪問速度：
npm config set registry [https://registry.npm.taobao.org](https://registry.npm.taobao.org)
下面命令驗證配置是否成功：
npm config get registry
推薦：全局安裝yarn
yarn是Facebook官方發佈的能夠取代npm的的工具，使用命令的方式和npm相似（可選參數不一樣），可以顯著提升安裝依賴的速度，同時還能和npm兼容。
yarn [global][-D] add <pkg>：安裝依賴包。

模塊化

Node.js全部的API都是基於模塊發佈和使用的

模塊化的由來

在JavaScript的初期引用模塊化是經過script標籤來實現的，可是產生了不少的問題：全局的變量污染，沒法找到源頭；過多的script標籤會致使不少雜亂無章的代碼；使用某個庫卻沒相關庫的依賴；沒法追蹤到報錯的位置和錯誤。

CommonJS規範

Node.js首先採用了CommonJS規範，它是Node.js 目前使用最普遍的模塊規範，它是爲了解決JavaScript的做用域問題而定義的模塊，可使每一個模塊的自身命名空間執行

CommonJS使用規則

- 每一個js文件就是一個模塊，模塊有本身的做用域。在一個文件裏面定義的變量、函數、類，都是私有的，對其餘文件不可見。每一個模塊內部，module變量（默認擁有）表明當前模塊。這個變量是一個對象，它的exports屬性（即module.exports）是對外的接口。加載某個模塊，實際上是加載該模塊的module.exports屬性。

- 模塊必須經過 module.exports 導出對外的變量或接口。

引用

文件a.js

var a=10
module.exports=a

文件b.js

var a=require('./a.js')   ---此處爲路徑，a.js的路徑
console.log(a)

注意
commonjs加載是同步的，所以沒法按需加載

ES6中的模塊化

ES6模塊是ECMA組織從語言層面提出的標準模塊化API，將來徹底能夠取代CommonJS和其餘的模塊化系統。
基本使用方式
文件a.js

var a=10
export default a
export const name='小明'

文件b.js

import a,{name}from'./a.js'//路徑，a.js路徑
console.log(a)
console.log(name)

它具備以下優點：

• 基於編譯時加載，可讓模塊在編譯階段就能進行靜態語法分析，從而提早預警語法錯誤或者作類型校驗。
  注意
  ES6模塊默認在嚴格模式下執行，即默認在模塊頭部加入："use strict"。

尤爲注意：頂層的this指向undefined，不該該在頂層代碼使用this。

AMD模塊

基本使用方式
文件a.js

define(function(){
var a=10
module.export=a
})

文件b.js

var a=require('./a.js')//文件路徑，a.js的路徑
console.log(a)