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零基础入门Node.js教程（一）--- 初识Node.js与内置模块

一叶轻舟okok 2022-04-02 阅读 113
node.jsjavascript前端
前言❤️ 你凭什么不努力又什么都想要，那别人努力奋斗又算什么 ❤️

零基础入门Node.js教程（一）--- 初识Node.js与内置模块

一、初识Node.js与内置模块

（1）初识 Node.js

1.1 Node.js 简介

1.1.1 什么是 Node.js

1️⃣ Node.js是一个基于 Chrome V8 引擎的JavaScript 运行环境。V8引擎执行Javascript的速度非常快，性能非常好。Node.js对一些特殊用例进行了优化，提供了替代的API，使得V8在非浏览器环境下运行得更好；

2️⃣ Node.js 的官网地址：https://nodejs.org/zh-cn/

1.1.2 Node.js 中的 JavaScript 运行环境

😆温馨提醒😆：

  • 浏览器是 JavaScript 的前端运行环境；
  • Node.js 是 JavaScript 的后端运行环境；
  • Node.js 中无法调用 DOM 和 BOM 等浏览器内置 API；
1.1.3 Node.js 可以做什么

Node.js 作为一个 JavaScript 的运行环境，仅仅提供了基础的功能和 API。然而，基于 Node.js 提供的这些基础能，很多强大的工具和框架如雨后春笋，层出不穷，所以学会了 Node.js ，可以让前端程序员胜任更多的工作和岗位：

  1. 基于 Express 框架（http://www.expressjs.com.cn/），可以快速构建 Web 应用；
  2. 基于 Electron 框架（https://electronjs.org/），可以构建跨平台的桌面应用；
  3. 基于 restify 框架（http://restify.com/），可以快速构建 API 接口项目；
  4. 读写和操作数据库、创建实用的命令行工具辅助前端开发、etc…；

😆小结😆：Node.js 是大前端时代的“大宝剑”，有了 Node.js 这个超级 buff 的加持，前端程序员的行业竞争力会越来越强；

1.2 Node.js 环境的安装

1️⃣ 如果希望通过 Node.js 来运行 Javascript 代码，则必须在计算机上安装 Node.js 环境才行。

2️⃣ 安装包可以从 Node.js 的官网首页直接下载，进入到 Node.js 的官网首页（https://nodejs.org/en/），点击绿色的按钮，下载所需的版本后，双击直接安装即可。

1.2.1 区分 LTS 版本和 Current 版本的不同

1️⃣ LTS 为长期稳定版，对于追求稳定性的企业级项目来说，推荐安装 LTS 版本的 Node.js；

2️⃣ Current 为新特性尝鲜版，对热衷于尝试新特性的用户来说，推荐安装 Current 版本的 Node.js。但是，Current 版本中可能存在隐藏的 Bug 或安全性漏洞，因此不推荐在企业级项目中使用 Current 版本的 Node.js；

1.2.2 查看已安装的 Node.js 的版本号

打开终端，在终端输入命令 node –v 后，按下回车键，即可查看已安装的 Node.js 的版本号；

在这里插入图片描述
😆Windows系统快速打开终端的方式😆：

  • 使用快捷键（Windows徽标键 + R）打开运行面板，输入 cmd后直接回车，即可打开终端；

😆终端中的快捷键😆：

  • 使用 ↑ 键，可以快速定位到上一次执行的命令；
  • 使用 tab 键，能够快速补全路径；
  • 使用 esc 键，能够快速清空当前已输入的命令；
  • 输入 cls 命令，可以清空终端；

（2）fs 文件系统模块

2.1 什么是 fs 文件系统模块

fs 模块是 Node.js 官方提供的、用来操作文件的模块。它提供了一系列的方法和属性，用来满足用户对文件的操作需求。

  • fs.readFile() 方法，用来读取指定文件中的内容；
  • fs.writeFile()方法，用来向指定的文件中写入内容；

如果要在 JavaScript 代码中，使用 fs 模块来操作文件，则需要使用如下的方式先导入它：

const fs = require('fs')

2.2 读取指定文件中的内容

2.2.1 fs.readFile() 的语法格式

使用 fs.readFile() 方法，可以读取指定文件中的内容，语法格式如下：

fs.readFile(path[, options], callback)

参数解读：

  • 参数1：必选参数，字符串，表示文件的路径。
  • 参数2：可选参数，表示以什么编码格式来读取文件。
  • 参数3：必选参数，文件读取完成后，通过回调函数拿到读取的结果。
2.2.2 fs.readFile() 的示例代码

以 utf8 的编码格式，读取指定文件的内容，并打印 err 和 dataStr 的值：

完整代码演示如下：

// 1. 导入 fs 模块，来操作文件
const fs = require('fs')

// 2. 调用 fs.readFile() 方法读取文件
//    参数1：读取文件的存放路径
//    参数2：读取文件时候采用的编码格式，一般默认指定 utf8
//    参数3：回调函数，拿到读取失败和成功的结果  err  dataStr
fs.readFile('./files/1.txt', 'utf8', function (err, dataStr) {
    // 2.1 打印失败的结果
    // 如果读取成功，则 err 的值为 null
    // 如果读取失败，则 err 的值为 错误对象，dataStr 的值为 undefined
    console.log(err)
    console.log('-------')
    // 2.2 打印成功的结果
    console.log(dataStr)
})
2.2.3 判断文件是否读取成功

可以判断 err 对象是否为 null，从而知晓文件读取的结果：

const fs = require('fs')

fs.readFile('./files/11.txt', 'utf8', function (err, dataStr) {
    if (err) {
        return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    console.log('读取文件成功！' + dataStr)
})

2.3 向指定的文件中写入内容

2.3.1 fs.writeFile() 的语法格式

使用 fs.writeFile() 方法，可以向指定的文件中写入内容，语法格式如下：

fs.writeFile(file, data[, options], callback)

参数解读：

  • 参数1：必选参数，需要指定一个文件路径的字符串，表示文件的存放路径。
  • 参数2：必选参数，表示要写入的内容。
  • 参数3：可选参数，表示以什么格式写入文件内容，默认值是 utf8。
  • 参数4：必选参数，文件写入完成后的回调函数。

😆温馨提醒😆：

  • fs.writeFile() 方法只能用来创建文件，不能用来创建路径；
  • 重复调用 fs.writeFile() 写入同一个文件，新写入的内容会覆盖之前的旧内容；
2.3.2 fs.writeFile() 的示例代码

向指定的文件路径中，写入文件内容：

// 1. 导入 fs 文件系统模块
const fs = require('fs')
// 2. 调用 fs.writeFile() 方法，写入文件的内容
fs.writeFile('./files/2.txt', 'Hello', function (err) {
    // 2.1 如果文件写入成功，则 err 的值等于 null
    // 2.2 如果文件写入失败，则 err 的值等于一个 错误对象
    console.log(err)
})
2.3.3 判断文件是否写入成功

可以判断 err 对象是否为 null，从而知晓文件写入的结果：

// 1. 导入 fs 文件系统模块
const fs = require('fs')

// 2. 调用 fs.writeFile() 方法，写入文件的内容
//    参数1：表示文件的存放路径
//    参数2：表示要写入的内容
//    参数3：回调函数
fs.writeFile('./files/3.txt', 'okok123', function (err) {
    // 2.1 如果文件写入成功，则 err 的值等于 null
    // 2.2 如果文件写入失败，则 err 的值等于一个 错误对象
    // console.log(err)
    if (err) {
        return console.log('文件写入失败！' + err.message)
    }
    console.log('文件写入成功！')
})

2.4 练习 - 考试成绩整理

要求：使用 fs 文件系统模块，将素材目录下成绩.txt文件中的考试数据，整理到成绩-ok.txt文件中；

整理前，成绩.txt文件中的数据格式如下：

在这里插入图片描述
整理完成之后，希望得到的成绩-ok.txt文件中的数据格式如下：

在这里插入图片描述
核心实现步骤：

  1. 导入需要的 fs 文件系统模块；
  2. 使用 fs.readFile() 方法，读取素材目录下的 成绩.txt 文件；
  3. 判断文件是否读取失败；
  4. 文件读取成功后，处理成绩数据；
  5. 将处理完成的成绩数据，调用 fs.writeFile() 方法，写入到新文件 成绩-ok.txt 中；

完整代码演示如下：

// 1. 导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2. 调用 fs.readFile() 读取文件的内容
fs.readFile('../素材/成绩.txt', 'utf8', function (err, dataStr) {
    // 3. 判断是否读取成功
    if (err) {
        return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    // console.log('读取文件成功！' + dataStr)

    // 4.1 先把成绩的数据，按照空格进行分割
    const arrOld = dataStr.split(' ')
    // 4.2 循环分割后的数组，对每一项数据，进行字符串的替换操作
    const arrNew = []
    arrOld.forEach(item => {
        arrNew.push(item.replace('=', '：'))
    })
    // 4.3 把新数组中的每一项，进行合并，得到一个新的字符串
    const newStr = arrNew.join('\r\n')

    // 5. 调用 fs.writeFile() 方法，把处理完毕的成绩，写入到新文件中
    fs.writeFile('./files/成绩-ok.txt', newStr, function (err) {
        if (err) {
            return console.log('写入文件失败！' + err.message)
        }
        console.log('成绩写入成功！')
    })
})

😆温馨提醒😆：大家看代码的时候一定要注意路径问题哦❗️❗️

2.5 fs 模块 - 路径动态拼接的问题

1️⃣ 在使用 fs 模块操作文件时，如果提供的操作路径是以 ./ 或 …/ 开头的相对路径时，很容易出现路径动态拼接错误的问题；

2️⃣ 原因：代码在运行的时候，会以执行 node 命令时所处的目录，动态拼接出被操作文件的完整路径；

3️⃣ 解决方案：在使用 fs 模块操作文件时，直接提供完整的路径，不要提供 ./ 或 …/ 开头的相对路径，从而防止路径动态拼接的问题

完整代码演示如下：

const fs = require('fs')

fs.readFile('./files/1.txt', 'utf8', function (err, dataStr) {
    if (err) {
        return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    console.log('读取文件成功！' + dataStr)
})

// __dirname 表示当前文件所处的目录
// console.log(__dirname)
fs.readFile(__dirname + '/files/1.txt', 'utf8', function (err, dataStr) {
    if (err) {
        return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    console.log('读取文件成功！' + dataStr)
})

（3）path 路径模块

3.1 什么是 path 路径模块

path 模块是 Node.js 官方提供的、用来处理路径的模块。它提供了一系列的方法和属性，用来满足用户对路径的处理需求。

  • path.join()方法，用来将多个路径片段拼接成一个完整的路径字符串；
  • path.basename() 方法，用来从路径字符串中，将文件名解析出来；

如果要在 JavaScript 代码中，使用 path 模块来处理路径，则需要使用如下的方式先导入它：

const path = require('path')

3.2 路径拼接

3.2.1 path.join() 的语法格式

使用 path.join() 方法，可以把多个路径片段拼接为完整的路径字符串，语法格式如下：

path.join([...paths])

参数解读：

  • ...paths <string> 路径片段的序列；
  • 返回值：<string>；
3.2.2 path.join() 的代码示例

使用 path.join() 方法，可以把多个路径片段拼接为完整的路径字符串：

完整代码演示如下：

const fs = require('fs')

// 注意：  ../ 会抵消前面的路径
// const pathStr = path.join('/a', '/b/c', '../', './d', 'e')
// console.log(pathStr)  // \a\b\d\e

// fs.readFile(__dirname + '/files/1.txt')
fs.readFile(path.join(__dirname, './files/1.txt'), 'utf8', function(err, dataStr) {
  if (err) {
    return console.log(err.message)
  }
  console.log(dataStr)
})

😆温馨提醒😆：今后凡是涉及到路径拼接的操作，都要使用 path.join() 方法进行处理。不要直接使用 + 进行字符串的拼接；

3.3 获取路径中的文件名

3.3.1 path.basename() 的语法格式

使用 path.basename() 方法，可以获取路径中的最后一部分，经常通过这个方法获取路径中的文件名，语法格式如下：

path.basename(path[, ext])

参数解读：

  • path <string> 必选参数，表示一个路径的字符串；
  • ext <string> 可选参数，表示文件扩展名；
  • 返回：<string> 表示路径中的最后一部分；
3.3.2 path.basename() 的代码示例

使用 path.basename() 方法，可以从一个文件路径中，获取到文件的名称部分：

完整代码演示如下：

const path = require('path')

// 定义文件的存放路径
const fpath = '/a/b/c/index.html'

const fullName = path.basename(fpath)
console.log(fullName) // 输出 index.html

const nameWithoutExt = path.basename(fpath, '.html')
console.log(nameWithoutExt) // 输出 index

3.4 获取路径中的文件扩展名

3.4.1 path.extname() 的语法格式

使用 path.extname() 方法，可以获取路径中的扩展名部分，语法格式如下：

path.extname(path)

参数解读：

  • path <string>必选参数，表示一个路径的字符串；
  • 返回：<string> 返回得到的扩展名字符串；
3.4.2 path.extname() 的代码示例

使用 path.extname()方法，可以获取路径中的扩展名部分：

完整代码演示如下：

const path = require('path')

// 这是文件的存放路径
const fpath = '/a/b/c/index.html'

const fext = path.extname(fpath)
console.log(fext) // 输出 .html

（4）http 模块

4.1 什么是 http 模块

http 模块是 Node.js 官方提供的、用来创建 web 服务器的模块。通过 http 模块提供的 http.createServer() 方法，就能方便的把一台普通的电脑，变成一台 Web 服务器，从而对外提供 Web 资源服务。

如果要希望使用 http 模块创建 Web 服务器，则需要先导入它：

const http = require('http')

4.2 进一步理解 http 模块的作用

1️⃣ 服务器和普通电脑的区别在于，服务器上安装了 web 服务器软件，例如：IIS、Apache 等。通过安装这些服务器软件，就能把一台普通的电脑变成一台 web 服务器；

2️⃣ 在 Node.js 中，我们不需要使用 IIS、Apache 等这些第三方 web 服务器软件。因为我们可以基于 Node.js 提供的 http 模块，通过几行简单的代码，就能轻松的手写一个服务器软件，从而对外提供 web 服务；

4.3 创建最基本的 web 服务器

4.3.1 创建 web 服务器的基本步骤
  1. 导入 http 模块；
  2. 创建 web 服务器实例；
  3. 为服务器实例绑定 request 事件，监听客户端的请求；
  4. 启动服务器；

完整代码演示如下：

// 1. 导入 http 模块
const http = require('http')
// 2. 创建 web 服务器实例
// 调用 http.createServer() 方法，即可快速创建一个 web 服务器实例
const server = http.createServer()
// 3. 为服务器实例绑定 request 事件，监听客户端的请求
server.on('request', function (req, res) {
    console.log('Someone visit our web server.')
})
// 4. 启动服务器
// 调用服务器实例的 .listen() 方法，即可启动当前的 web 服务器实例
server.listen(8080, function () {
    console.log('server running at http://127.0.0.1:8080')
})
4.3.2 req 请求对象

只要服务器接收到了客户端的请求，就会调用通过 server.on() 为服务器绑定的 request 事件处理函数。

如果想在事件处理函数中，访问与客户端相关的数据或属性，可以使用如下的方式：

const http = require('http')
const server = http.createServer()
// req 是请求对象，包含了与客户端相关的数据和属性
server.on('request', (req, res) => {
    // req.url 是客户端请求的 URL 地址
    const url = req.url
    // req.method 是客户端请求的 method 类型
    const method = req.method
    const str = `Your request url is ${url}, and request method is ${method}`
    console.log(str)
    // 调用 res.end() 方法，向客户端响应一些内容
    res.end(str)
})
server.listen(80, () => {
    console.log('server running at http://127.0.0.1')
})
4.3.3 res 响应对象

在服务器的 ·request· 事件处理函数中，如果想访问与服务器相关的数据或属性，可以使用如下的方式：

在这里插入图片描述

4.3.4 解决中文乱码问题

当调用 res.end() 方法，向客户端发送中文内容的时候，会出现乱码问题，此时，需要手动设置内容的编码格式：

完整代码演示如下：

const http = require('http')
const server = http.createServer()

server.on('request', (req, res) => {
    // 定义一个字符串，包含中文的内容
    const str = `您请求的 URL 地址是 ${req.url}，请求的 method 类型为 ${req.method}`
    // 调用 res.setHeader() 方法，设置 Content-Type 响应头，解决中文乱码的问题
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8')
    // res.end() 将内容响应给客户端
    res.end(str)
})

server.listen(80, () => {
    console.log('server running at http://127.0.0.1')
})

4.4 根据不同的 url 响应不同的 html 内容

核心实现步骤：

  1. 获取请求的 url 地址；
  2. 设置默认的响应内容为 404 Not found；
  3. 判断用户请求的是否为 / 或 /index.html 首页；
  4. 判断用户请求的是否为 /about.html 关于页面；
  5. 设置 Content-Type 响应头，防止中文乱码；
  6. 使用 res.end() 把内容响应给客户端；

完整代码演示如下：

const http = require('http')
const server = http.createServer()

server.on('request', (req, res) => {
    // 1. 获取请求的 url 地址
    const url = req.url
    // 2. 设置默认的响应内容为 404 Not found
    let content = '<h1>404 Not found!</h1>'
    // 3. 判断用户请求的是否为 / 或 /index.html 首页
    // 4. 判断用户请求的是否为 /about.html 关于页面
    if (url === '/' || url === '/index.html') {
        content = '<h1>首页</h1>'
    } else if (url === '/about.html') {
        content = '<h1>关于页面</h1>'
    }
    // 5. 设置 Content-Type 响应头，防止中文乱码
    res.setHeader('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8')
    // 6. 使用 res.end() 把内容响应给客户端
    res.end(content)
})

server.listen(80, () => {
    console.log('server running at http://127.0.0.1')
})

二、总结

😝 由于内容较多，所以我决定分开写啦，我会坚持一直更新呢！喜欢的朋友们记得点点赞哦！ 😝

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