Node.js的读书笔记

1. REPL: 交互式命令行解析器Read-eval-print loop 输入-求值-输出 循环

• 快捷键:
  • ctrl + c 退出当前终端。
  • ctrl + c 按下两次 - 退出解析器
  • ctrl + d 退出Node REPL
  • 向上/向下查看输入的历史命令
  • Tab 列出当前命令
• 以.开头的元命令
  • help列出使用命令
  • break clear清除内存中任何变量或闭包，不需要重启解析器
  • exit将退出Node解析器
  • save filename保存当前的 Node REPL 会话到指定文件
  • load filename载入当前 Node REPL 会话的文件内容。

2. Node调试器：

• 设置断点debugger，运行 $ node debug app;
• cont继续执行
• repl启动REPL,允许查看变量值和执行代码
• next,n下一步：跳到下一个语句
• step,s步入：如果是函数就进入当前执行函数中语句，否则跳过
• out,o步出：跳出当前执行函数
• backtrace显示当前调用执行帧或调用栈
• watch(expr)向观察列表中添加表达式，这样在调试器中进入函数或者移动时会显示出来。
• list(n)列出调试器中当前停止行的前面和后面的n行代码。

3. Node探查器：Inspector：$ npm install -g inspector

1. 用--debug或 --debug-brk的标志启动应用程序，以调试模式运行
2. 另一终端运行 $ node-inspector&
3. Webkit浏览器打开 http://127.0.0.1:8080/?port=5858

Node模块机制

1. 模块定义
   • exports 对象用于导出当前模块的方法或变量
   • module 对象，代表模块自身，exports 是 module 的属性
   • 在Node 中，一个文件就是一个模块
2. 模块标识:传递给require()的参数，小驼峰命名
3. 模块引用：核心模块，文件模块
   require()方法接受模块标识，以此引入一个模块的API到当前上下文中
   • 路径分析模块标识符分析 模块路径
     • 核心模块优先级仅次于缓存加载，加载过程最快
     • 路径形式文件模块.或..开始的相对路径、以/开始的绝对路径速，度慢于核心模块
     • 非路径形式的文件模块
   • 文件定位
     1.文件扩展名分析 .js .json .node
     2.目录分析和包
   • 编译执行
     • .js文件通过fs模块同步读取后编译执行，头尾包装
       • (function (exports, require, module, __filename, __dirname) {\n, \n});
     • .node文件用C/C++编写的扩展文件，通过dlopen()方法加载最后编译成生成的文件

     •   `json文件`通过fs模块同步读取后，用JSON.parse()解析
       

     •   `.其他扩展名文件`都被当做.js文件载入
       

AMD规范

    define([id], [dependences], factory)

CMD规范

    define(['dep1', 'dep2'], function (dep1, dep2) {
        return function () {};
    });

包结构组织包中各种文件

• 一个存档文件，即一个目录直接打包为.zip或tar.gz格式的文件，安装后解压还原为目录
  • package.json包描述文件
  • bin存放可执行二进制文件
  • lib存放JS代码
  • doc存放目录
  • test存放单元测试用例的代码
  • examples存放如何使用模块的实际示例目录
  • man存放模块的任何手册页目录
  • src存放源文件的文件夹，常用于CoffeeScript文件
  • .gitignore从Git库忽略的文件清单
  • .npmignore在npm注册库忽略的文件清单
  • LICENSE模块授权文件
  • `README.md

模块开发

• 创建一个返回Hello World的hello()函数的module_name模块

  1. $ npm init;

  2. $ npm link;会将模块全局安装,模块名称采用package.json中给出的名称

  3. 添加主文件lib/module_name.js

         exports.hello = function() {
         return "Hello World";
         };
     

     • 更新package.json

         "main": "./lib/module_name.js
     

  4. test/test_assert.js

         var assert = require('assert');
         var module_name = require('../lib/module_name.js');
     
         /*
         * 测试hello()是否返回正确的字符串
         */
         assert.equal(
         module_name.hello(),
         "Hello World",
         "期待： 'Hello World',得到： "+ module_name.hello()
         );
     

     • 更新packages.json，$ npm test;,

                 "script": {
                 "test": "node ./test/test_assert.js"
                 }
     

Global Object全局对象：global全局变量的宿主

• 全局变量:最外层定义变量/"全局对象属性"/"隐式定义变量";

• console用于提供控制台标准输出

  • console.log()向标准输出流打印字符并以换行符结束
  • console.error()向标准错误流...
  • console.trace()向标准错误流输出当前的调用栈

• process 进程: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

  • process.cwd()获取程序当前目录
  • process.chdir('目录')改变应用程序目录
  • process.argv命令行参数数组 ["node", "script.js", "--v"...]
  • process.stdout标准输出流process.stdout.write()
  • process.stdin标准输入流
  • process.stderr标准错误流
  • process.exit(code)在程序内杀死进程，退出程序，code为返回的代码，默认为0
  • process.on()监听事件进程 "exit","uncaughtException","SIGINT"
  • process.nextTick(callback)为事件循环设置一项任务
  • process.env.SOMETHING
    • 设置环境变量
      • SET SOMETHING='12345';Window
      • export SOMETHING='123456'UNIX

• Buffer 缓冲区：处理二进制数据的方式，对原始内存的分配

  • 全局变量类型，是一个比较罕见的不需要 require('buffer') 就可以使用的类

  • 示例场景

    • 通过TCP连接和接收数据
    • 从图像或者压缩文件读取二进制数据
    • 从文件系统读写数据
    • 处理来自网络的二进制数据流

  • 创建 Buffer 类

    • var buffer = new Buffer(10);创建一个带有10个字节的新缓冲区
    • var buffer = new Buffer([10, 20, 30 ,40, 50]);
    • var buffer = new Buffer("github.com/zhilidali", "utf-8");

  • 语法

    • buffer.write(string[, offset[, length]][, encoding])写入缓冲区
      • string写入缓冲区的字符串
      • offset缓冲区开始写入的索引值，默认为0
      • length写入的字节数，默认为buffer.length
      • encoding使用的编码，默认为'utf-8'
      • 返回值返回实际写入的大小，吐过buffer空间不足，则只会写入部分字符串
    • buffer.toString([encoding[, start[, end]]])从缓冲区读取数据
      • encoding使用的编码，默认为utf8
      • start指定开始读取的索引位置，默认为0
      • end结束位置，默认为缓冲区的结尾
      • 返回值解码缓冲区数据并使用指定的编码返回字符串
    • buffer.toJSON()将 Buffer 转换为 JSON对象
    • Buffer.concat(list[, totaLength])缓冲区合并
      • list用于合并的Buffer对象数组列表
      • totalLength指定合并后Buffer对象的总长度
      • 返回一个多个成员合并的新 Buffer 对象
    • buffer.compare(otherBuffer)缓冲区比较,返回一个数字
    • buffer.copy(bufferToCopyTo)拷贝缓冲区，buffer是要被复制的Buffer对象
    • buffer.slice()裁剪缓冲区
    • buffer.length缓冲区长度

  • Buffer.isEncoding(encoding)

  • Buffer.isBuffer(obj)

Util实用工具：提供常用函数集合，弥补JS的功能过于精简的不足

• util.inherits(constructor, superConstrctor)//实现对象间原型继承

      var util = require('util');//引用模块
      function Base() {//Base类
          this.name = 'base';
          this.base = 1991;
          this.sayHello = function() {
              console.log('Hello '+ this.name);
          }
      }
      Base.prototype.showName = function() {
          console.log(this.name);
      }
      function Sub() {
          this.name = 'sub';
      }
  
      var objBase = new Base();
      objBase.showName();//base
      objBase.sayHello();//Hello base
      console.log(objBase);//{ name:'base', base: 1991, sayHello:[Function]}
  
      util.inherits(Sub, Base);//Sub继承Base
      var objSub = new Sub();
      objSub.showName();//sub
      //objSub.sayHello();
      console.log(objSub);//{ name: 'sub'}
  

• util.inspect(object, [showHidden], [depth], [colors])//将任意对象转换为字符串，常用于调试和错误输出

  • showHidden：true将会输出更多隐藏信息

  • depth：最大递归层数，如果不指定depth，默认递归2层，指定为 null 表示将不限递归层数完整遍历对象。

  • 如果color 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。

        var util = require('util');
        function Person() {
            this.name = 'zhilidali';
            this.toString = function() {
                return this.name;
            }
        }
        var obj = new Person();
    
        console.log(util.inspect(obj));
            //{ name: 'zhilidali', toSring: [Function] }
        console.log(util.inspect(obj, true));
    

• util.isArray()/util.isRegExp()/util.isDate()/util.isError()

• util.format()/util.debug()

Events事件驱动：可为事件设置监听器和处理器

• 客户端相比，Node.js中更常见为网络事件

  1. 服务器的响应
  2. 从文件读取数据
  3. 从数据库返回数据

• events.EventEmitter//事件发射与事件监听功能的封装

  • EventEmitter.on(event, listener)//为指定事件注册一个监听器

  • EventEmitter.emit(event, [arg1], [arg2], [...])//发射事件

  • EventEmitter.once(event, listener)//为指定事件注册一个单次监听器

  • EventEmitter.removeListener(event, listener)//移除指定事件的某个监听器

  • EventEmitter.removeAllListener([event]);//移除[所有]事件的所有监听器

        var EventEmitter = require('events').EventEmitter;
        var emitter = new EventTmitter();
        emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {
            console.log('listener1', arg1, arg2);
        });
        emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {
            console.log('listener2', arg1, arg2);
        });
        emitter.emit('someEvent', 'byvoid', 1991);//
    

• error 事件

fs文件系统

• fs.writeFile(filename, data, callback)写入文件
• fs.appendFile(filename, data, [encoding], [callback(err)]);追加写入
• fs.exists(filename, [callback(exists)])是否存在，回调唯一参数:文件是否存在的布尔值
• fs.rename(oldfile, newfile, [callback()])修改名称
• fs.readFile(filename, [encoding], [callback(err, data)])fs.readFileSync(filename, [encoding])
• fs.open(path, flags, [mode], [callback(err, fd)])
  • flags
    • r 以读取模式打开文件。
    • r+ 以读写模式打开文件。
    • w 以写入模式打开文件，如果文件不存在则创建。
    • w+ 以读写模式打开文件，如果文件不存在则创建。
    • a 以追加模式打开文件，如果文件不存在则创建。
    • a+ 以读取追加模式打开，如果文件不存在则创建。
  • mode参数用于创建文件时给文件指定权限，默认是 0666
• fs.read(fd, buffer, offset, length, position, [callback(err, byteRead, cuffer)])指定的文件描述符 fd 中读取数据并写入 buffer 指向的缓冲区对象

url

• url.parse("URL", boolean)解析URL，返回一个json格式的数组
• url.format()
• url.resolve()

path

path.normalize()
path.join()
path.dirname()
path.basename()
path.extname()

querystring

querystring.stringify()
querystring.parse()

child_process 子进程

• 场景：
  • 复杂等式计算
  • 使用位于node外部的基于系统工具操作数据
  • 执行资源密集型或花费大量时间来完成的操作
  • 执行清理操作

1. spawn() 使用系统命令 启动一个子进程来执行命令

   • Command想要运行的命令

   • Arguments传递给命令的任何参数

   • options诸如工作目录和环境变量这样的东西

         var spawn = require('child_process').spawn;
         var ping = spawn('ping', [bbc.co.uk]);//生成ping工具的子进程
         ping.stdout.setEncoding('utf8');
         //对子进程侦听，处理从标准输出接收到的数据
         ping.stdout.on('data', function(data) {
             console.log(data);
         });
         //父进程可侦听子进程的退出事件并做一些处理
         ping.on('exit', function(code, signal) {
             console.log('子进程被'+signal+'信号杀死');
         });
         ping.kill("SIGINT");//从父进程发送kill信号给子进程
     

2. exec()

3. execFile()启动一个子进程来执行可执行文件

4. fork() 与子进程通信 //创建一个也是Node.js进程的子进程，并提供父子进程通信能力

   • 父Node程序

         var fork = require('child_process').fork;
         var child = fork(__dirname + '/child.js');
         child.on('message', function(m) {
             //在父进程侦听消息进行处理
         });
         child.send({message: 'Hello child'});//从父进程发送消息给子进程
     

   • child.js程序

         process.on('message', function(m) {
             //在子进程侦听消息进行处理
         });
         process.send({message: "Hello parent"});
     

Cluster 集群

    var cluster = require('cluster');
    cluster.fork();
    cluster.on('death', function(){
        console.log('子进程'+worker.pid+'死掉')
    })

HTTP 服务器与客户端

• HTTP服务器

  1. http.Server一个基于事件的 HTTP 服务器

     • request客户端请求到来时，该事件被触发，

       • 提供req和res参数，是http.ServerRequest和http.ServerResponse的实例，表示请求和相应信息

       • http.createServer([requestListener]),是 http 的一个捷径

       • 功能是创建一个 HTTP 服务器并将requestListener 作为 request 事件的监听函数

             var http = require('http');
             var server = new http.Server();
             server.on('request', function (req, res) {
                 res.writeHead(200, {'Content-Type' : 'text/html'})
                 res.write('<h1>Node.js</h1>')
                 res.end('<p>Hello World</p>')
             });
             server.listen(3000);
         

     • connection当TCP连接建立时，该事件被触发，提供一个socket参数，为net.Socket的实例

     • close当服务器关闭时，事件触发

  2. http.ServerRequestHTTP 请求的信息
     data当请求到来时，该事件被触发，chunk参数表示接收到的数据
     end当请求体数据传输完成时，该事件被触发
     close用户当前请求结束时，该事件被触发
  3. 获取GET 请求内容
     通过url.parse手动解析路径中内容
  4. 获取Post 请求内容
  5. http.ServerResponse返回给客户端的信息
     response.writeHead(statusCode, [headers])向请求的客户端发送响应头
     response.write(data, [encoding])向请求的客户端发送响应内容
     response.end([data], [encoding])结束响应，告知客户端所有发送已经完成

• HTTP 客户端

  • http.request(options,callback)发起HTTP请求，返回一个http.ClientResponse的实例
    • options类关联数组对象
      • host： 请求的域名或IP地址
      • port： 请求网站的端口，默认为80
      • method： 请求方法，默认是GET
      • path： 请求的相对于跟的路径，默认是"/"
      • headers：一个关联数组对象，为请求头的内容
    • callback回调函数，为http.ClientResponse的实例
  • http.get(options, callback)

Stream 流：Node移动数据的方式:大数据情况下必须使用流式处理

• 三个主要流：标准输入／标准输出／标准错误

• “比如用流读写文件数据时，由于数据是流，意味着在完成文件读取之前，从最初收到几个字节开始，就可以对数据进行操作”

• • var stream = require('stream')
  • var Readable = stream.Readable
  • var Writable = stream.Writable
  • var Duplex = stream.Duplex
  • var Transform = stream.Transform
    使用Stream可实现数据的流式处理，如：

      var fs = require('fs')
      // `fs.createReadStream`创建一个`Readable`对象以读取`bigFile`的内容，并输出到标准输出
      // 如果使用`fs.readFile`则可能由于文件过大而失败
      fs.createReadStream(bigFile).pipe(process.stdout)
  

Readable 可读流

assert断言

var assert = require('assert');

• assert.equal(a, b "异常抛出时显示可选");
• assert.Equal();
• assert.strictEqual();

Scoket.io 套接字

• WebSocket 基本思想是在Web服务器和浏览器之间保持连接持久打开
  使服务器和浏览器可以推送数据，数据交换快
• Socket.IO 提供通过WebSocket进行通信的一种简单方式

ExpressWeb 程序框架

• 使用 Scaffold脚手架 快速构建,生成套路化代码
  • $ npm install -g express && npm install -g express-generator
  • $ express -e website;建立工程，目录app.js、package.json、public、routes、views
  • $ cd website && npm install;进入工程安装依赖
  • $ npm start;启动
  • 浏览器访问localhost:3000
• 中间件处理HTTP请求 的 函数
  中间件是有3个参数的函数：请求对象、响应对象、next函数
• API
  • var express = require('express');
  • var app = express();
  • app.get(path,function(req, res){})根据请求路径来处理客户端发出的GET请求
    路由是指向客户端提供它所发出的请求内容的机制
    • 请求对象
      • req.params//包含 命名过的路由参数的数组
      • req.params(name)//返回命名的路由参数
      • req.query//一个对象，包含以键值对存放的查询字符串参数
      • req.body//一个对象
      • req.route//用于路由调试
      • req.cookies/req.singnedCookies
      • req.headers
      • req.accepts([types])
      • req.ip
      • req.path
      • req.xhr//如果请求由Ajax 发起将会返回true。
      • req.protocol
      • req.secure
      • req.url/req.originalUrl
      • req.acceptedLanguages
    • 响应对象
      • res.status(code)
      • res.set(name,value)
      • res.cookie
      • res.redirect([status],url)
        • 301永久移动
        • 302
        • 303 响应表单提交
  • app.all()可匹配所有HTTP动词，就是说可过滤所有路径的请求，如使用all函数定义中间件，就相当于所有请求都必须先通过此该中间件。
• app.use([path], function(req, res, next){});
  • req.path
  • req.query.参数名
  • req.param("参数名")
  • req.params.参数名
  • res.send([body|status], [body]);

Underscore

    var arr = [1, 2, 3];
    _each(arr, function(n) {
        console.log(n);
    });

CoffeScript;

Request;

Optimist;

Chai 断言库

调试

测试

• 无头浏览器Selenium、PhantomJS 和Zombie

• Nodeunit

      exports.testName = function(test) {//testName是测试的描述
          test.export(n);//期望的断言数
          test.strictEqual('hello', 'hello');
          test.done();//表示测试完成
      }
  

• BDD行为驱动开发

  • Vows

    • Vows用平白语句描述功能
      • Description 描述：测试套组的描述
      • Context 上下文：测试运行的上下文
      • Topic 主题：要测试的是什么
      • Vow 宣告：期望在测试中发生的是什么

        var vows = require('vows'),
        assert = require('assert');
    
        vows.describe('比较字符串').addBatch({//Description
            '当字符串相等时': {//Context
                topic: "hello",//Topic
                '他们应该相等': function (topic) {//Vow
                    assert.strictEqual (topic, "hello");
                }
            },
            '当字符串不等时': {
                topic: "hello",
                '他们应该不等': function (topic) {
                    assert.notStrictEqual (topic, "there");
                }
            }
        }).run();
    

  • Mocha

        var assert = require('assert');
        describe('比较字符串', function(){
            describe('当字符串相等时', function(){
                it('应该返回true', function(){
                    assert.strictEqual ("hello", "hello");
                })
            })
            describe('当字符串不等时', function(){
                it('应该返回false', function(){
                    assert.notStrictEqual ("hello", "there");
                })
            })
        })
    

• TDD测试驱动开发

REST表征状态转移(Representational State Transfer)

HTTP谓词verb

数据持久化

• 数据存储方法
  • 保存在硬盘或闪存盘上//文件系统持久化
  • 保存在计算机内存中
    process.env.SOMETHING
  • 保存在数据库中
  • 保存在cookie或会话中

Template Engine 模板引擎//从页面模板根据一定规则生成 HTML工具

• 模板视图引擎 Jade、Handlebars、ejs
  • ejs系统标签//Embedded JavaScript
    • <% code %>JS代码
    • <%= code %>显示替换过HEML特殊字符的内容
    • <%- code %>显示原始HTML内容
  • Handlebars
    • 上下文对象：渲染模板时传递给模板引擎的对象
    • {{! 此处是注释}}
    • 块级表达式: 提供了流程控制、条件执行和可扩展性
• layout布局（母版页）
• Partials片段视图/局部模板/局部文件
• section段落
• 视图助手
• 服务器端模板
  支持模板缓存
• 客户端模板

部署

• 云托管 平台即服务(Platform as a Server,Paas)
  云计算的基本思想：数据不是存储在自己硬件上，而是存储在别人硬件上
• Heroku

工具

• windows命令行工具Console2
• Windows版的cURL 找到Win32-Generic"区域
  最好选择支持SSL和SSH功能的版本（如跳转另一页面，点击"Download WITHSUPPORT SSL"），
  解压文件，将curl.exe放到PATH路径下或者用户目录