Node.js

一，了解Node.js

1.简介：

基于事件驱动，可以实现异步，非阻塞IO
由于早期的网景公司和IE发布的浏览器都采用了Javascript的脚本语言，使用相当广泛，直到Google公司发布了基于Webkit内核的Chrome浏览器，并且重新编译了Javascript的虚拟引擎，命名为V8，使其运行的速度大幅度提升。
Node.js的发布：Ryan Dahl的程序员根据需求开发一个高性能的服务器，由于Google发布的V8引擎性能非常好，而JavaScript生来就是基于事件，可以轻松的实现回调数据而JavaScript的后端开发领域几乎是空白的，所以Node.js被创作出来，Node是节点的意思，当时的作者希望它可以构建大型分布式可扩展可伸缩的平台，每一个线程、进程甚至服务器都作为整个平台的节点

2.Node.js的特点

异步非阻塞IO

同步和异步:
同步指的是在请求资源或者查询数据库或者在进行大量运算时，需要等待操作完成才能进行下一步动作，同步的代码都是按照串行顺序完成的，中间某一个环节的错误有可能会导致整个程序的退出。
异步是相对同步而言，异步仅仅是对于上面提到的动作发送一个请求，但不需要等待请求完成，即可继续进行后续的操作，而请求的结果执行是在回调函数中完成的。
在专业术语中，同步也叫串行；异步也叫并行。
Node.js中大多数操作都支持异步操作进行（同时也支持同步操作进行），无论是文件读取还是网络请求亦或是数据库访问，都支持并行的异步IO操作。由于异步非阻塞IO的特性，Node.js非常适合做高并发服务器。

基于事件的回调

Node.js中仿照浏览器事件的原理针对大部分异步操作都采用了事件处理，在事件中监听变化并把结果返回给回调函数。因此我们代码编写的顺序未必就是实际的执行顺序，这有可能会造成代码阅读上的障碍。在学习Node.js的过程中，注意：事件回调函数的第一个形参一般都指代error（即异步处理可能发生的错误），并且应该优先处理error。

const fs = require('fs')
fs.readFile('hello.txt', (err) => {
    if (err) {
        // 这里发生了错误
        console.error(err)
        return
    }
    // 如果没有错误发生,err约定是null.
})

单线程

因为浏览器内核运行JavaScript都是在单线程环境下执行的，因此Node.js继承了JavaScript的单线程特性，但是目前已经拥有了实现多线程的方法：
通过Web Workers创建工作线程来实现多线程，并通过window.postMessage实现线程通信。
通过child_process实现和Web Workers类似的方式，该特性只有Node.js提供。

跨平台

Node非常引入关注的特点还有具有跨平台特性，兼容Window、Linux和Unix（Mac的OSX基于Unix），底层的架构是借助libuv实现的跨平台兼容，此外libuv不仅用于Node.js，也成为了许多跨平台的基础组件。

3.Node.js的应用领域

虽然Node.js是为了高性能服务器而开发，但它并非适用于所有领域。在当前的后端开发领域，它主要适用于以下场景：

• IO密集型业务

  天然的异步IO特性让Node.js非常适合大量的IO请求、读写，它可以快速的处理请求并返回数据。但Node.js不适合计算密集型（例如人工智能算法），这种操作通常交给C++来处理。

• 分布式应用

  由于高效的IO操作，Node.js非常适合开发数据库集群。数据库的访问可以是大量IO请求，只不过请求的处理需要进行密集的计算（数据库引擎来完成）。阿里巴巴利用Node.js开发了NodeFox

4Node.js运行时

安装完毕Node.js之后，可以在终端（Windows CMD命令行或者nix终端）输入: node -v，查看node版本。出现版本号表示安装成功
输入:node回车
node会进入REPL环境(Read Eval Print Loop:交互式解释器) ，类似 Window 系统的终端或 Unix/Linux shell，我们可以在终端中输入命令，并接收系统的响应。
REPL可以执行：
读取用户输入或者JavaScript变量声明
执行JavaScript代码
多行表达式（如 for循环）会自动通过... 来换行
打印结果
执行完毕后：
ctrl + c - 退出当前终端。
ctrl + c 按下两次 - 退出 Node REPL。

5.了解NPM

Node.js安装完毕后，会随同它一起安装了一个NPM工具，该工具作为npm命令单独使用。

NPM是一个包管理工具，它能够辅助用户远程安装其他的依赖包
用途如下：

• 用户可以从NPM仓库下载第三方包到本地使用。
• 用户可以从NPM仓库下载安装第三方命令行工具到本地使用。
• 允许用户发布自己的包或命令行工具到NPM仓库中。
  Node.js默认是集成NPM的，只需要在终端输入：npm -v即可打印版本号

$ npm -v
6.4.1

npm常用的命令：

1.  npm install [-args] [<@scope>/][@]
    安装第三方依赖包，例如：npm install --global @babel/[email protected]
2.  npm uninstall  [-args] [<@scope>/][@]：
    卸载模块，例如：npm uninstall jquery --save-optional，卸载可选阶段的依赖里的jquery
3.  npm update [-g] []
    更新模块。
4.  npm outdated [[<@scope>/]]
    检查模块是否已经过时。
5.  npm ls [[<@scope>/] ...]
    查看安装的模块。
6.  npm init [-f|--force|-y|--yes]
    在项目中引导创建一个package.json文件。
    安装包的信息可保存到项目的package.json文件中，以便后续的其它的项目开发或者他人合作使用。
7.  npm root [-g]
    查看包的安装路径
8.  管理npm的配置路径有关的命令

npm config set   [-g|--global]
npm config get 
npm config delete 
npm config list
npm config edit
npm get 
npm set   [-g|--global]

9.  npm cache verify：清理缓存，如果安装莫名报错可以考虑清空缓存。
 [清空Npm缓存]
nodejs 清空 npm 缓存
npm cache clean -f


10. npm start [-- args]:启动某个脚本指令
    该命令写在package.json文件scripts的start字段中：
    "scripts": {
        "start": "gulp -ws"
    }
    可以自定义命令来配置一个服务器环境和安装一系列的必要程序，如
    此时在cmd中输入npm start命令相当于执行gulpfile.js文件自定义的watch和server命令。
11. npm stop  [-- args]:停止脚本。
12. npm restart: 重启脚本。
13. npm publish: 发布自己的模块到仓库。
14. npm version: 查看版本。

详解npm install

npm install主要功能是在当前目录下安装所需的依赖，安装的依赖包可以通过引入库的方式随意的使用。正规格式如下：其中[]中是可选的<>中表示的是自定义名称。

npm install 安装的依赖包默认存储在项目目录（需要具有package.json）的node_modules目录下。

引入依赖包时，会通过一级一级查找node_modules目录，直到找到该包。
npm install [args] [<@scope>/][@]

npm install :需要保证当前目录下存在package.json文件，基于package.json自动安装全部依赖。
npm install [args] [<@scope>/][@]中的可选参数args：
--save 或 -S :安装包信息将加到dependencies（生产阶段的依赖），开发阶段和部署阶段都会使用它。
--save-dev 或 -D :安装包信息将加到devDependencies（开发阶段的依赖），只有开发阶段会使用它。
-O, –save-optional: 安装包信息将加入到optionalDependencies（可选阶段的依赖）。
-E, –save-exact: 精确安装指定模块版本。

npm安装包的几种依赖方式：

depedencies:指定应用依赖的外部包，这些依赖是应用正常发布后正常执行所需要的，**但不包含测试时和本地打包时所使用的包**
devDependencies:**只用于开发环境的包**，不用于生产环境，这些包通常是单元测试或者打包工具等，例如gulp, grunt, webpack, moca, coffee等。
peerDependencies:同等依赖，用于指定自己写的包兼容的宿主版本。
*试想一下，我们编写一个gulp的插件，而gulp却有多个主版本，我们只想兼容最新的版本，此时就可以用同等依赖（peerDependencies）来指定：*
{
    "name": "gulp-my-plugin",
    "version": "0.0.1",
    "peerDependencies": {
        "gulp": "3.x"
    }
}
*当别人使用我们的插件时，peerDependencies就会告诉明确告诉使用方，你需要安装该插件哪个宿主版本。
通常情况下，我们会在一个项目里使用一个宿主（比如gulp）的很多插件，如果相互之间存在宿主不兼容，在执行npm install时，cli会抛出错误信息来告诉我们，比如:*
npm ERR! peerinvalid The package gulp does not satisfy its siblings' peerDependencies requirements!
npm ERR! peerinvalid Peer [email protected] wants gulp@~3.1.9
npm ERR! peerinvalid Peer [email protected] wants gulp@~2.3.0
但是，假如运行命令npm install gulp-my-plugin –save-dev来安装自己写的包，会出现以下依赖图谱：
├── [email protected]
└── [email protected]
optionalDependencies:可选依赖，如果有一些依赖包即使安装失败，项目仍然能够运行或者希望npm继续运行，就可以使用optionalDependencies。**另外optionalDependencies会覆盖dependencies中的同名依赖包，所以不要在两个地方都写。**
bundledDependencies / bundleDependencies:打包依赖，bundledDependencies是一个包含依赖包名的数组对象，在发布时会将这个对象中的包打包到最终的发布包里。**但是值得注意的是，这两个包必须先在devDependencies或dependencies声明过，否则打包会报错。**

package.json文件介绍

package.json描述了npm模块或者自定义项目的一些基本信息
如果自定义项目需要安装第三方依赖或者自己发布模块到npm仓库，都需要在项目的根目录下面加入package.json文件，文件格式如下：

{
  // 作者
  "author": {
    "name": "Aseem Kishore",
    "email": "[email protected]"
  },
  // 命令行文件路径
  "bin": {
    "json5": "lib/cli.js"
  },
  // 构建依赖
  "dependencies": {
    "minimist": "^1.2.0"
  },
  // 简介，用于npm 搜索
  "description": "JSON for humans.",
  // 开发依赖
  "devDependencies": {
    // 版本号介绍
    // version 必须完全和version一致
    // >version 必须比version大
    // >=version 同上
    // 

使用npm之前最好设置下npm的仓库镜像，以便提高访问速度：
npm config set registry [https://registry.npm.taobao.org](https://registry.npm.taobao.org)
下面命令验证配置是否成功：
npm config get registry
推荐：全局安装yarn
yarn是Facebook官方发布的可以取代npm的的工具，使用命令的方式和npm类似（可选参数不同），能够显著提高安装依赖的速度，同时还能和npm兼容。
yarn [global][-D] add ：安装依赖包。

模块化

Node.js所有的API都是基于模块发布和使用的

模块化的由来

在JavaScript的初期引用模块化是通过script标签来实现的，但是产生了很多的问题：全局的变量污染，无法找到源头；过多的script标签会导致很多杂乱无章的代码；使用某个库却没相关库的依赖；无法追踪到报错的位置和错误。

CommonJS规范

Node.js首先采用了CommonJS规范，它是Node.js 目前使用最广泛的模块规范，它是为了解决JavaScript的作用域问题而定义的模块，可以使每个模块的自身命名空间执行

CommonJS使用规则

- 每个js文件就是一个模块，模块有自己的作用域。在一个文件里面定义的变量、函数、类，都是私有的，对其他文件不可见。每个模块内部，module变量（默认拥有）代表当前模块。这个变量是一个对象，它的exports属性（即module.exports）是对外的接口。加载某个模块，其实是加载该模块的module.exports属性。

- 模块必须通过 module.exports 导出对外的变量或接口。

引用

文件a.js

var a=10
module.exports=a

文件b.js

var a=require('./a.js')   ---此处为路径，a.js的路径
console.log(a)

注意
commonjs加载是同步的，因此无法按需加载

ES6中的模块化

ES6模块是ECMA组织从语言层面提出的标准模块化API，未来完全可以取代CommonJS和其他的模块化系统。
基本使用方式
文件a.js

var a=10
export default a
export const name='小明'

文件b.js

import a,{name}from'./a.js'//路径，a.js路径
console.log(a)
console.log(name)

它具有如下优势：

• 基于编译时加载，可以让模块在编译阶段就能进行静态语法分析，从而提前预警语法错误或者做类型校验。
  注意
  ES6模块默认在严格模式下执行，即默认在模块头部加入："use strict"。

尤其注意：顶层的this指向undefined，不应该在顶层代码使用this。

AMD模块

基本使用方式
文件a.js

define(function(){
var a=10
module.export=a
})

文件b.js

var a=require('./a.js')//文件路径，a.js的路径
console.log(a)