node事件循环 EventEmitter 异步I/O Buffer缓冲区 模块

node.js事件循环

node.js单进程,单线程的程序
每一个api都支持回调
所有的事件机制都是设计模式中的

一共是23种设计模式
http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/behavioral_patterns/observer.html
一个对象发生改变的时候,将自动通知其他对象,其他对象将相应的做出反应。发生改变的对象为观察目标,被通知的对象为观察者。一个观察目标可以对应多个观察者,而这些观察者之间没有任何联系,可以根据需要增加观察者,使得系统更加容易扩展,依赖关系为一对多,又被称为模型-视图模式

事件驱动程序

web server接收到请求,将其关闭,进行处理,然后接着服务下一个web请求。
当请求完成以后,放回处理队列,当到达队列开头的时候,将其结果返回给用户
即非阻塞式I/O 事件驱动I/O
会有一个主循环来监听事件,当检测到事件以后,触发回调函数

代码

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
连接成功
数据接收成功
程序执行完毕
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>
// 引入一个 events 模块
var events = require('events');
// 创建 eventEmitter对象
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// 创建connection事件的处理程序
var connectHandLer = function connected() {
    console.log('连接成功');

    // 触发 data_received 事件
    eventEmitter.emit('data_received');
};

// 绑定cinnection事件处理程序
eventEmitter.on('connection', connectHandLer);

// 绑定data_received事件,并完成处理程序的书写
eventEmitter.on(
        'data_received',
        function() {
            console.log('数据接收成功');
        }
    );

// 触发 connection 事件
eventEmitter.emit('connection');

console.log('程序执行完毕');

程序的执行过程,先完成各种绑定,触发connection事件以后,寻找绑定的处理程序,为connected(),然后,执行一半,又被触发,data_received事件。寻找绑定的处理程序。一个匿名函数,执行,事件全部完成,执行最后一句,程序执行完毕。
多用户执行的情况下,触发事件以后,若处理程序正被其他用户占用,排队,直到前方全部处理完成以后,接着该用户使用处理程序进行处理。

EventEmitter

node所有的异步I/O操作在完成的时候都会发送到一个事件到达事件队列。node里的对象能够分发事件
产生的事件的对象都是events.EventEmitter的实例

EventEmitter类

events模块提供一个对象,它是对事件的触发和事件的监听的封装

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
事件触发
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>

过五秒后响应

// event.js文件
var EventEmitter = require('events').EventEmitter;
var event = new EventEmitter(); // 创建一个event对象
event.on('some_event', function(){console.log('事件触发');});
setTimeout(function(){event.emit('some_event');}, 5000);

大概解释一下这段代码
前两句很简单,后两句说一下,event的对象注册了一个事件的监听器。这个事件的监听器为一个匿名函数,事件名称为some_event,当5000秒以后被触发先对象event发送一个事件some_event触发了匿名函数即监听器,监听器被执行。
其中EventEmitter的每个事件由一个事件名和若干参数组成,对于一个事件能有若干的监听器,当事件触发的时候,监听器会被依次调用,事件参数作为回调函数的参数进行传递,需要注意的是,监听器会被依次调用

error事件

error是一个单独列出来的事件,一般要为其绑定一个监听器,因为node如果抛出error,若没有监听器执行,将会直接退出执行,并返回错误

Buffer缓冲区

处理TCP或者文件流的时候,需要用到二进制的数据,定义了一个Buffer类,该类用于专门存放二进制数据的缓冲区

Buffer与字符编码

const buf = Buffer.from('ming', 'ascii');   // 声明一个只读的变量

console.log(buf.toString('hex'));

console.log(buf.toString('utf-8'));
PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
6d696e67
ming
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>

创建一个buffer类,并完成读取写入

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
23456789:;<=>?@ABCDEFGHIJK
23456789:;<=>?@ABCDEFGHIJK
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>
buf = Buffer.alloc(26);
for(var i = 0; i < 26; i++){
    buf[i] = 50 + i;
};
console.log(buf.toString('ascii'));
console.log(buf.toString('utf8'));

将buffer转换为jsoon

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
{"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>
const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
const json = JSON.stringify(buf);

console.log(json);

将JSON转换为Buffer

一个转换方法JSON.parse

> JSON.parse('{"1": 3, "2": [4, 5, 6]}', function (k, v) {
...     console.log(k); // 输出当前的属性名,从而得知遍历顺序是从内向外的,
...     console.log("----------");              // 最后一个属性名会是个空字符串。
...     console.log(v);
... });
1
----------
3
0
----------
4
1
----------
5
2
----------
6
2
----------
[ <3 empty items> ]

----------
{}
undefined
>

开始转换

const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]);
const json = JSON.stringify(buf);

console.log(json);


const copy = JSON.parse(    // 调用JSON.parse函数,将字符串转换为对象,后一个参数为转换的函数,转换的时候将会调用
        json,
        (key, value) => {   // 此为es6的语法,一个匿名函数
            console.log(value, '----', !!value, '----', value.type, '-----', value.data);
            return value && value.type === 'Buffer' ? Buffer.from(value.data): value;   // 只留下最后一个进行转换,前面的转换全部被覆盖
        }
    )

// 输出: 
console.log(copy);
PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
{"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]}
Buffer ---- true ---- undefined ----- undefined
1 '----' true '----' undefined '-----' undefined
2 '----' true '----' undefined '-----' undefined
3 '----' true '----' undefined '-----' undefined
4 '----' true '----' undefined '-----' undefined
5 '----' true '----' undefined '-----' undefined
[ 1, 2, 3, 4, 5 ] '----' true '----' undefined '-----' undefined
{ type: 'Buffer', data: [ 1, 2, 3, 4, 5 ] } '----' true '----' 'Buffer' '-----' [ 1, 2, 3, 4, 5 ]

PS C:\Users\mingm\Desktop\test>

Buffer的合并

var buffer1 = Buffer.from('222');
var buffer2 = Buffer.from('3333');
var buffer3 = Buffer.concat([buffer1, buffer2]);
console.log(buffer3.toString());

Stream流

流为一个抽象的接口,

从流中读取数据

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
end!
33333333333333333333333333
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>
var fs = require('fs');
var data = '';

// 创建可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');

// 设置编码为 utf8
readerStream.setEncoding('UTF8');

// 处理流事件 data事件
readerStream.on('data', (chunk) => {data += chunk;});   // 遇到数据读取,将读取到的内容赋值给data

// 处理流事件 end事件
readerStream.on('end', () => {console.log(data);}); // 将读取到的保存到内存中的数据打印出来

// 处理事件 error
readerStream.on('error', (err) => {console.log(err.stack);});   // 处理error事件,将错误输出,避免程序的运行中断

console.log('end!');

写入流

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
程序执行完毕
写入完成
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>
var fs = require('fs');
var data = '这是一段示例';

// 创建一个可以写入的流,写入到文件output.txt中
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 使用 utf8 编码写入数据
writerStream.write(data, 'UTF8');

// 标记文件末尾
writerStream.end();

// 处理流事件 --> data, end, add error
writerStream.on('finish', () => {console.log('写入完成');});

writerStream.on('error', () => {console.log(err.stack);});

console.log('程序执行完毕');


管道流

把两个文件之间建立流,让一个文件的数据流向另外一个文件

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
程序执行完毕
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>
var fs = require('fs');

// 创建一个可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');

// 创建一个可写流
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 管道读写操作
// 将两个流通过管道连接起来
readerStream.pipe(writerStream);

console.log('程序执行完毕');

这里需要注意的是,由于流的影响,导致在操作的时候,会覆盖掉要写入文件的内容,原先的内容会被覆盖

链式流

PS C:\Users\mingm\Desktop\test> node main.js
文件压缩完成
PS C:\Users\mingm\Desktop\test>
var fs = require('fs');
var zlib = require('zlib');

// 压缩 input.txt文件为 input.txt.gz
fs.createReadStream('input.txt')    // 创建一个可读流
    .pipe(zlib.createGzip())        // 将创建的可写流和压缩流连接
    .pipe(fs.createWriteStream('input.txt.gz'));    // 在创建可写流,将三个流连接到一起

console.log('文件压缩完成');

内容未被覆盖的写入

var fs = require('fs');
var read = fs.createReadStream('output.txt');
var write = fs.createWriteStream('input.txt');
read.pipe(write);
console.log('执行完毕');

具体详细,请查文档
https://nodejs.org/api/fs.html#fs_fs_createwritestream_path_options
https://nodejs.org/api/fs.html#fs_file_system_flags
文档写的很详细,后面的参数为一个对象,通过对象即可进行修改

模块

模块之前已经阐述过一部分,这里阐述服务器端的模块

服务器端的模块

node中自带了一个http模块,在代码中请求他,并将返回值赋值给本地变量。即本地变量变成了一个拥有所有http模块所提供的公共方法的对象。
node中有四个模块,(原生模块和三种文件模块)

从文件模块的缓存中添加

原生模块和文件模块优先级不同,都会优先从文件模块的缓存中加载以及存在的模块

从原生模块加载

原生模块的优先级低于文件模块缓存的优先级。原生模块也有缓存区

从文件加载

这个上一篇以及阐述完成,不在阐述

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