一杯茶的时间，上手 Node.js
Node.js 太火了，火到几乎所有前端工程师都想学，几乎所有后端工程师也想学。一说到 Node.js，我们马上就会想到“异步”、“事件驱动”、“非阻塞”、“性能优良”这几个特点，但是你真的理解这些词的含义吗？这篇教程将带你快速入门 Node.js，为后续的前端学习或是 Node.js 进阶打下坚实的基础。
此教程属于Node.js 后端工程师学习路线的一部分，欢迎来 Star 一波，鼓励我们继续创作出更好的教程，持续更新中~
起步
什么是 Node？
简单地说，Node（或者说 Node.js，两者是等价的）是 JavaScript 的一种运行环境。在此之前，我们知道 JavaScript 都是在浏览器中执行的，用于给网页添加各种动态效果，那么可以说浏览器也是 JavaScript 的运行环境。那么这两个运行环境有哪些差异呢？请看下图：
两个运行环境共同包含了 ECMAScript，也就是剥离了所有运行环境的 JavaScript 语言标准本身。现在 ECMAScript 的发展速度非常惊人，几乎能够做到每年发展一个版本。
提示
ECMAScript 和 JavaScript 的关系是，前者是后者的规格，后者是前者的一种实现。在日常场合，这两个词是可以互换的。更多背景知识可参考阮一峰的《JavaScript语言的历史》。
另一方面，浏览器端 JavaScript 还包括了：
- 浏览器对象模型（Browser Object Model，简称 BOM），也就是
window对象 - 文档对象模型（Document Object Model，简称 DOM），也就是
document对象
而 Node.js 则是包括 V8 引擎。V8 是 Chrome 浏览器中的 JavaScript 引擎，经过多年的发展和优化，性能和安全性都已经达到了相当的高度。而 Node.js 则进一步将 V8 引擎加工成可以在任何操作系统中运行 JavaScript 的平台。
预备知识
在正式开始这篇教程之前，我们希望你已经做好了以下准备：
- 了解 JavaScript 语言的基础知识，如果有过浏览器 JS 开发经验就更好了
- 已经安装了 Node.js，配置好了适合自己的编辑器或 IDE
- 了解相对路径和绝对路径
学习目标
这篇教程将会让你学到：
- 浏览器 JavaScript 与 Node.js 的关系与区别
- 了解 Node.js 有哪些全局对象
- 掌握 Node.js 如何导入和导出模块，以及模块机制的原理
- 了解如何用 Node.js 开发简单的命令行应用
- 学会利用 npm 社区的力量解决开发中遇到的难题，避免“重复造轮子”
- 了解 npm scripts 的基本概念和使用
- 初步了解 Node.js 的事件机制
运行 Node 代码
运行 Node 代码通常有两种方式：1）在 REPL 中交互式输入和运行；2）将代码写入 JS 文件，并用 Node 执行。
提示
REPL 的全称是 Read Eval Print Loop（读取-执行-输出-循环），通常可以理解为交互式解释器，你可以输入任何表达式或语句，然后就会立刻执行并返回结果。如果你用过 Python 的 REPL 一定会觉得很熟悉。
使用 REPL 快速体验
如果你已经安装好了 Node，那么运行以下命令就可以输出 Node.js 的版本：
$ node -v
v12.10.0
然后，我们还可以进入 Node REPL（直接输入 node），然后输入任何合法的 JavaScript 表达式或语句：
$ node
Welcome to Node.js v12.10.0.
Type ".help" for more information.
> 1 + 2
3
> var x = 10;
undefined
> x + 20
30
> console.log('Hello World');
Hello World
undefined
有些行的开头是 >，代表输入提示符，因此 > 后面的都是我们要输入的命令，其他行则是表达式的返回值或标准输出（Standard Output，stdout）。运行的效果如下：
编写 Node 脚本
REPL 通常用来进行一些代码的试验。在搭建具体应用时，更多的还是创建 Node 文件。我们先创建一个最简单的 Node.js 脚本文件，叫做 timer.js，代码如下：
console.log('Hello World!');
然后用 Node 解释器执行这个文件：
$ node timer.js
Hello World!
看上去非常平淡无奇，但是这一行代码却凝聚了 Node.js 团队背后的心血。我们来对比一下，在浏览器和 Node 环境中执行这行代码有什么区别：
- 在浏览器运行
console.log调用了 BOM，实际上执行的是window.console.log('Hello World!') - Node 首先在所处的操作系统中创建一个新的进程，然后向标准输出打印了指定的字符串， 实际上执行的是
process.stdout.write('Hello World!\n')
简而言之，Node 为我们提供了一个无需依赖浏览器、能够直接与操作系统进行交互的 JavaScript 代码运行环境！
Node 全局对象初探
如果你有过编写 JavaScript 的经验，那么你一定对全局对象不陌生。在浏览器中，我们有 document 和 window 等全局对象；而 Node 只包含 ECMAScript 和 V8，不包含 BOM 和 DOM，因此 Node 中不存在 document 和 window；取而代之，Node 专属的全局对象是 process。在这一节中，我们将初步探索一番 Node 全局对象。
JavaScript 全局对象的分类
在此之前，我们先看一下 JavaScript 各个运行环境的全局对象的比较，如下图所示：
可以看到 JavaScript 全局对象可以分为四类：
- 浏览器专属，例如
window、alert等等； - Node 专属，例如
process、Buffer、__dirname、__filename等等； - 浏览器和 Node 共有，但是实现方式不同，例如
console（第一节中已提到）、setTimeout、setInterval等； - 浏览器和 Node 共有，并且属于 ECMAScript 语言定义的一部分，例如
Date、String、Promise等；
Node 专属全局对象解析
process
process 全局对象可以说是 Node.js 的灵魂，它是管理当前 Node.js 进程状态的对象，提供了与操作系统的简单接口。
首先我们探索一下 process 对象的重要属性。打开 Node REPL，然后我们查看一下 process 对象的一些属性：
pid：进程编号env：系统环境变量argv：命令行执行此脚本时的输入参数platform：当前操作系统的平台
提示
可以在 Node REPL 中尝试一下这些对象。像上面说的那样进入 REPL（你的输出很有可能跟我的不一样）：
$ node Welcome to Node.js v12.10.0. Type ".help" for more information. > process.pid 3 > process.platform 'darwin'
Buffer
Buffer 全局对象让 JavaScript 也能够轻松地处理二进制数据流，结合 Node 的流接口（Stream），能够实现高效的二进制文件处理。这篇教程不会涉及 Buffer。
__filename 和 __dirname
分别代表当前所运行 Node 脚本的文件路径和所在目录路径。
警告
__filename和__dirname只能在 Node 脚本文件中使用，在 REPL 中是没有定义的。
使用 Node 全局对象
接下来我们将在刚才写的脚本文件中使用 Node 全局对象，分别涵盖上面的三类：
- Node 专属：
process - 实现方式不同的共有全局对象：
console和setTimeout - ECMAScript 语言定义的全局对象：
Date
提示
setTimeout用于在一定时间后执行特定的逻辑，第一个参数为时间到了之后要执行的函数（回调函数），第二个参数是等待时间。例如：setTimeout(someFunction, 1000);就会在
1000毫秒后执行someFunction函数。
代码如下：
setTimeout(() => {
console.log('Hello World!');
}, 3000);
console.log('当前进程 ID', process.pid);
console.log('当前脚本路径', __filename);
const time = new Date();
console.log('当前时间', time.toLocaleString());
运行以上脚本，在我机器上的输出如下（Hello World! 会延迟三秒输出）：
$ node timer.js
当前进程 ID 7310
当前脚本路径 /Users/mRc/Tutorials/nodejs-quickstart/timer.js
当前时间 12/4/2019, 9:49:28 AM
Hello World!
从上面的代码中也可以一瞥 Node.js 异步的魅力：在 setTimeout 等待的 3 秒内，程序并没有阻塞，而是继续向下执行，这就是 Node.js 的异步非阻塞！
提示
在实际的应用环境中，往往有很多 I/O 操作（例如网络请求、数据库查询等等）需要耗费相当多的时间，而 Node.js 能够在等待的同时继续处理新的请求，大大提高了系统的吞吐率。
在后续教程中，我们会出一篇深入讲解 Node.js 异步编程的教程，敬请期待！
理解 Node 模块机制
Node.js 相比之前的浏览器 JavaScript 的另一个重点改变就是：模块机制的引入。这一节内容很长，但却是入门 Node.js 最为关键的一步，加油吧！
JavaScript 的模块化之路
Eric Raymond 在《UNIX编程艺术》中定义了模块性（Modularity）的规则：
开发人员应使用通过定义明确的接口连接的简单零件来构建程序，因此问题是局部的，可以在将来的版本中替换程序的某些部分以支持新功能。 该规则旨在节省调试复杂、冗长且不可读的复杂代码的时间。
“分而治之”的思想在计算机的世界非常普遍，但是在 ES2015 标准出现以前（不了解没关系，后面会讲到）， JavaScript 语言定义本身并没有模块化的机制，构建复杂应用也没有统一的接口标准。人们通常使用一系列的