初识Node.js与内置模块

1. 初识 Node.js

1.1 回顾与思考

1. 已经掌握了哪些技术

2. 浏览器中的 JavaScript 的组成部分

3. 思考：为什么 JavaScript 可以在浏览器中被执行

4. 思考：为什么 JavaScript 可以操作 DOM 和 BOM

5. 浏览器中的 JavaScript 运行环境

6. 思考：JavaScript 能否做后端开发

 1.2 Node.js 简介

 1. 什么是 Node.js

•  Node.js® is a JavaScript runtime built on Chrome's V8 JavaScript engine.
• Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。

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

 2. Node.js 中的 JavaScript 运行环境

 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…

总之：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！

4. Node.js 好学吗 

 好学！ 会 JavaScript，就能学会 Node.js！！！

5. Node.js 怎么学

浏览器中的 JavaScript 学习路径：

• JavaScript 基础语法 + 浏览器内置 API（DOM + BOM） + 第三方库（jQuery、art-template 等）

Node.js 的学习路径：

• JavaScript 基础语法 + Node.js 内置 API 模块（fs、path、http等）+ 第三方 API 模块（express、mysql 等） 

1.3 Node.js 环境的安装 

 1. 区分 LTS 版本和 Current 版本的不同

• ① 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。
• ② 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。

 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。

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。

 3. 什么是终端

1.4 在 Node.js 环境中执行 JavaScript 代码

• ① 打开终端
• ② 输入 node 要执行的js文件的路径

 1. 终端中的快捷键

 在 Windows 的 powershell 或 cmd 终端中，我们可以通过如下快捷键，来提高终端的操作效率：

• ① 使用 ↑ 键，可以快速定位到上一次执行的命令
• ② 使用 tab 键，能够快速补全路径
• ③ 使用 esc 键，能够快速清空当前已输入的命令
• ④ 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。 例如：

•   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：

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

2.2 读取指定文件中的内容

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：

// 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/11.txt', 'utf8', function(err, dataStr) {

• 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. 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： 

fs.readFile('./files/11.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 undefinedconsole.log(err)console.log('-------')// 2.2 打印成功的结果console.log(dataStr)
})

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

2.3 向指定的文件中写入内容

 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('./files/1.txt', '123123123123', function(err) 

• 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。

 2. fs.writeFile() 的示例代码

 向指定的文件路径中，写入文件内容：

fs.writeFile('./files/1.txt', '123123123123', 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)

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：

fs.writeFile('./files/1.txt', '123123123123', 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 fs 模块 - 路径动态拼接的问题

• 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。
• 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。
• 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

const fs = require('fs')// 出现路径拼接错误的问题，是因为提供了 ./ 或 ../ 开头的相对路径
// 如果要解决这个问题，可以直接提供一个完整的文件存放路径就行
/* 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)
}) */// 移植性非常差、不利于维护
/* fs.readFile('C:\\Users\\escook\\Desktop\\Node.js基础\\day1\\code\\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。 

例如： 

• 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

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])

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：

// const pathStr = path.join('/a', '/b/c', '../../', './d', 'e')
// console.log(pathStr)  // \a\b\d\e// fs.readFile(__dirname + '/files/1.txt')

3.3 获取路径中的文件名

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(fpath, '.html')

•  path 必选参数，表示一个路径的字符串
•  ext 可选参数，表示文件扩展名
• 返回: 表示路径中的最后一部分

 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：

const path = require('path')// 定义文件的存放路径
const fpath = '/a/b/c/11111111.html'// const fullName = path.basename(fpath)
// console.log(fullName)const nameWithoutExt = path.basename(fpath, '.html')
console.log(nameWithoutExt)

3.4 获取路径中的文件扩展名

1. path.extname() 的语法格式

path.extname(fpath)

•  path 必选参数，表示一个路径的字符串
•  返回: 返回得到的扩展名字符串

 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：

const path = require('path')// 这是文件的存放路径
const fpath = '/a/b/c/index.js'const fext = path.extname(fpath)
console.log(fext)

3.5 综合案例 - 时钟案例

// 1.1 导入 fs 模块
const fs = require('fs')
// 1.2 导入 path 模块
const path = require('path')// 1.3 定义正则表达式，分别匹配 <style></style> 和 <script></script> 标签
const regStyle = /<style>[\s\S]*<\/style>/
const regScript = /<script>[\s\S]*<\/script>/// 2.1 调用 fs.readFile() 方法读取文件
fs.readFile(path.join(__dirname, '../素材/index.html'), 'utf8', function(err, dataStr) {// 2.2 读取 HTML 文件失败if (err) return console.log('读取HTML文件失败！' + err.message)// 2.3 读取文件成功后，调用对应的三个方法，分别拆解出 css, js, html 文件resolveCSS(dataStr)resolveJS(dataStr)resolveHTML(dataStr)
})// 3.1 定义处理 css 样式的方法
function resolveCSS(htmlStr) {// 3.2 使用正则提取需要的内容const r1 = regStyle.exec(htmlStr)// 3.3 将提取出来的样式字符串，进行字符串的 replace 替换操作const newCSS = r1[0].replace('<style>', '').replace('</style>', '')// 3.4 调用 fs.writeFile() 方法，将提取的样式，写入到 clock 目录中 index.css 的文件里面fs.writeFile(path.join(__dirname, './clock/index.css'), newCSS, function(err) {if (err) return console.log('写入 CSS 样式失败！' + err.message)console.log('写入样式文件成功！')})
}// 4.1 定义处理 js 脚本的方法
function resolveJS(htmlStr) {// 4.2 通过正则，提取对应的 <script></script> 标签内容const r2 = regScript.exec(htmlStr)// 4.3 将提取出来的内容，做进一步的处理const newJS = r2[0].replace('<script>', '').replace('</script>', '')// 4.4 将处理的结果，写入到 clock 目录中的 index.js 文件里面fs.writeFile(path.join(__dirname, './clock/index.js'), newJS, function(err) {if (err) return console.log('写入 JavaScript 脚本失败！' + err.message)console.log('写入 JS 脚本成功！')console.log(newJS);})
}// 5.1 定义处理 HTML 结构的方法
function resolveHTML(htmlStr) {// 5.2 将字符串调用 replace 方法，把内嵌的 style 和 script 标签，替换为外联的 link 和 script 标签const newHTML = htmlStr.replace(regStyle, '<link rel="stylesheet" href="./index.css" />').replace(regScript, '<script src="./index.js"></script>')-// 5.3 写入 index.html 这个文件fs.writeFile(path.join(__dirname, './clock/index.html'), newHTML, function(err) {if (err) return console.log('写入 HTML 文件失败！' + err.message)console.log('写入 HTML 页面成功！') })
}

4. http 模块

4.1 什么是 http 模块 

•  回顾：什么是客户端、什么是服务器？
• 在网络节点中，负责消费资源的电脑，叫做客户端；负责对外提供网络资源的电脑，叫做服务器。
• 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：

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

4.2 进一步理解 http 模块的作用

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。

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 服务器相关的概念

1. IP 地址 

IP 地址就是互联网上每台计算机的唯一地址，因此 IP 地址具有唯一性。如果把“个人电脑”比作“一台电话”，那么“IP地 址”就相当于“电话号码”，只有在知道对方 IP 地址的前提下，才能与对应的电脑之间进行数据通信。 

IP 地址的格式：通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d 都是 0~255 之间的十进制整数。例如：用 点分十进表示的 IP地址（192.168.1.1）

注意：

• ① 互联网中每台 Web 服务器，都有自己的 IP 地址，例如：大家可以在 Windows 的终端中运行 ping www.baidu.com 命 令，即可查看到百度服务器的 IP 地址。
• ② 在开发期间，自己的电脑既是一台服务器，也是一个客户端，为了方便测试，可以在自己的浏览器中输入 127.0.0.1 这个 IP 地址，就能把自己的电脑当做一台服务器进行访问了。 

2. 域名和域名服务器 

 尽管 IP 地址能够唯一地标记网络上的计算机，但IP地址是一长串数字，不直观，而且不便于记忆，于是人们又发明了另一套 字符型的地址方案，即所谓的域名（Domain Name）地址。

IP地址和域名是一一对应的关系，这份对应关系存放在一种叫做域名服务器(DNS，Domain name server)的电脑中。使用者 只需通过好记的域名访问对应的服务器即可，对应的转换工作由域名服务器实现。因此，域名服务器就是提供 IP 地址和域名 之间的转换服务的服务器。

注意：

• ① 单纯使用 IP 地址，互联网中的电脑也能够正常工作。但是有了域名的加持，能让互联网的世界变得更加方便。
• ② 在开发测试期间， 127.0.0.1 对应的域名是 localhost，它们都代表我们自己的这台电脑，在使用效果上没有任何区别。

3. 端口号

计算机中的端口号，就好像是现实生活中的门牌号一样。通过门牌号，外卖小哥可以在整栋大楼众多的房间中，准确把外卖 送到你的手中。 

4.4 创建最基本的 web 服务器

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 

2. 步骤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. 步骤3 - 为服务器实例绑定 request 事件

为服务器实例绑定 request 事件，即可监听客户端发送过来的网络请求：

strve.on('request',function(req,res){console.log('Sonmeone visit our web serve.');
})

4.步骤4 - 启动服务器

strve.listen(80,function(){console.log('serve running at http://127.0.0.1');
})

5. 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：

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.methodconst str = `Your request url is ${url}, and request method is ${method}`

6. 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：

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.methodconst 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)
})

 7. 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： 

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')
})

4.5 根据不同的 url 响应不同的 html 内容

1. 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 

2. 动态响应内容 

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 foundlet 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')
})

4.6 案例 - 实现 clock 时钟的 web 服务器

1. 核心思路

把文件的实际存放路径，作为每个资源的请求 url 地址。 

2. 实现步骤

• ① 导入需要的模块
• ② 创建基本的 web 服务器
• ③ 将资源的请求 url 地址映射为文件的存放路径
• ④ 读取文件内容并响应给客户端
• ⑤ 优化资源的请求路径 

// 1.1 导入 http 模块
const http = require('http')
// 1.2 导入 fs 模块
const fs = require('fs')
// 1.3 导入 path 模块
const path = require('path')// 2.1 创建 web 服务器
const server = http.createServer()  
// 2.2 监听 web 服务器的 request 事件
server.on('request', (req, res) => {// 3.1 获取到客户端请求的 URL 地址//     /clock/index.html//     /clock/index.css//     /clock/index.jsconst url = req.url// 3.2 把请求的 URL 地址映射为具体文件的存放路径// const fpath = path.join(__dirname, url)// 5.1 预定义一个空白的文件存放路径let fpath = ''if (url === '/') {fpath = path.join(__dirname, './clock/index.html')} else {//     /index.html//     /index.css//     /index.jsfpath = path.join(__dirname, '/clock', url)}// 4.1 根据“映射”过来的文件路径读取文件的内容fs.readFile(fpath, 'utf8', (err, dataStr) => {// 4.2 读取失败，向客户端响应固定的“错误消息”if (err) return res.end('404 Not found.')// 4.3 读取成功，将读取成功的内容，响应给客户端res.end(dataStr)})
})
// 2.3 启动服务器
server.listen(80, () => {console.log('server running at http://127.0.0.1')
})