node.js与内置模块

一、目标

• 能够知道什么是Node.js
• 能够知道Node.js可以做什么
• 能够说出Node.js中的JavaScript的组成部分
• 能够使用fs模块读写操作文件
• 能够使用path模块处理路径
• 能够使用http模块写一个基本的web服务器

二、目录

1. 初始Node.js
2. fs文件系统模块
3. path路径模块
4. http模块

1.初始Node.js

1.1回顾与思考

1.已经掌握了哪些技术

 2.浏览器的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

 每个浏览器都内置了DOM、BOM这样的API函数，因此，浏览器中的JavaScript才可以调用它们。

5.浏览器中的JavaScript运行环境

 总结：

①V8引擎负责解析和执行JavaScript代码

②内置API是由运行环境提供的特殊接口，只能在所属的运行环境中被调用。

6.思考：JavaScript能否做后端开发

（使用node.js可以实现） 

1.2Node.js简介

1.什么是node.js

Node.js是一个基于Chrome V8引擎JavaScript运行环境

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

2.Node.js中JavaScript运行环境

 注意：

①浏览器是JavaScript的前端运行环境

②Node.js是JavaScript的后端运行环境

③Node.js中无法调用Dom和Bom等浏览器内置API

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提供的这些基础能力，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、创建实用的命令工具辅助前端开发.......

4.node怎么学

1.3Node.js环境的安装

如果希望通过Node.js来运行Javasrcipt代码，则必须在计算机上安装Node.js环境才行。

安装包可以从Node.js的官网首页直接下载，进入到Node.js的官网（https://nodejs.org/en/），点击绿色的按钮，下载所需的版本后，双击直接安装即可。

node -v查看版本号

 3.什么是终端

终端（Terninal）是专门为开发人员设计的，用于实现人机交互的一种方式。

我们需要识记一些常用的终端命令

1.4在Node.js环境中执行JavaScript代码

①打开终端

（进入文件所在的路径：cd 文件路径）

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：

 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。他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

2.2 读取指定文件中的内容

1.fs.readFile()的语法格式

 参数解读：

• 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2：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

//1.导入fs模块,来操作文件
const fs = require('fs')
    //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ytf8
    //参数3：回调函数，拿到读取失败和成功的结果  err  dataStr
fs.readFile('./files/1.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undefined
    console.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.message)
    }
    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：

 参数解读：

• 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

 

 3.判断文件是否写入成功

2.5练习-考试成绩整理

 ①导入需要的fs文件系统模块

②使用fs.readFile()方法，读取素材目录下的成绩.txt文件

③判断文件是否读取失败

④文件读取成功后，处理成绩数据

⑤将处理完成的成绩数据，调用fs.writeFile（）方法，写入到新文件成绩-ok.txt中

//1.导入fs模块
const fs = require('fs')
    //2.调用fs.readFile()读取文件的内容
fs.readFile('./files/成绩.txt', 'utf8', function(err, dataStr) {
    //3.判断是否读取成功
    if (err) {
        return console.log('读取文件失败！' + err.message)
    }
    // console.log('读取文件成功' + dataStr)
    //4.1先把成绩的数据，按照空格进行分割
    const arrOld = dataStr.split(' ')

    //4.2循环分割后的数组，对每一项数据，进行字符串的替换操作
    const arrNew = []
    arrOld.forEach(item => {
        arrNew.push(item.replace('=', ':'))
    })

    //4.3把新数组中的每一项，进行合并，得到一个新的字符串
    const newStr = arrNew.join("\r\n");
    // console.log(newStr)
    //5.调用fs.writeFile()方法，把处理完毕的成绩，写入到新文件中
    fs.writeFile('./files/成绩-ok.txt', newStr, function(err) {
        if (err) {
            return console.log('写入文件失败!' + err.message)
        }
        console.log('成绩写入成功！')
    })
})

2.6、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（node命令所处的目录作为代码中的相对路径），动态拼接出被操作文件的完整路径

解决方法：在代码中将相对路径改为绝对路径（完整的文件存放路径）

 解决方法：__dirname(注意是双下划线）：表示的是永远的当前目录，优点是写不死路径

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。他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

 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：

参数解读：

• ...paths路径片段的序列
• 返回值：

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：

注意：今后凡是涉及到路径拼接的操作，都要使用path.join()方法进行处理。不要直接使用+进行字符串的拼接。 

fs.readFile(path.join(__dirname, '/file/1.txt'), 'utf8', function(err, dataStr) {
    if (err) {
        return console.log(err.message)
    }
    console.log(dataStr)
})

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：

 参数解读：

• 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

 3.4获取路径中文件的扩展名

1.path.extname()的语法格式

使用path.extname()方法，可以获取路径中的扩展名部分，语法格式如下：

 参数解读：

• 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

3.5综合案例-时钟案例（抽离出html、css、js）

1.案例要实现的功能

将素材目录下的index.html页面，拆分成三个文件，分别是：

• index.css
• index.js
• index.html

并且将拆分出来的3个文件，存放到clock目录中 

 2.案例的实现步骤

 3.步骤2-使用fs模块读取需要被处理的html文件

3.步骤3-自定义resolveCSS方法

 3.步骤4-自定义resolveJS方法

3.步骤5-自定义resolveHTML方法

//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，分别匹配和标签
const regStyle = /', '')
        //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, './files/index.css'), newCSS, function(err) {
        if (err) return console.log('写入CSS样式失败！' + err.message)
        console.log('写入CSS样式成功')
    })
}
//4.1定义处理JS脚本的方法
function resolveJS(htmlStr) {
    //4.2使用正则提取页面中的标签
    const r2 = regScript.exec(htmlStr)
        //4.3将提取出来的脚本字符串，做进一步的处理
    const newJS = r2[0].replace('', '')
        //4.4将提取出来的js脚本，写入到index.js文件中
    fs.writeFile(path.join(__dirname, './files/index.js'), newJS, err => {
        if (err) return console.log('写入JavaScript脚本失败！' + err.message)
        console.log('写入JS脚本成功！')
    })
}
//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script和script标签，替换为外联的link和script标签
    const newHTML = htmlStr.replace(regStyle, ' ').replace(regScript, '')
        //5.3写入index.html这个文件
    fs.writeFile(path.join(__dirname, './files/index.html'), newHTML, function(err) {
        console.log('写入HTML页面成功！')
    })
}

 4.案例的两个注意点

①fs.writeFile()方法只能用来创建文件，不能用来创建路径

②重复调用fs.writeFile()写入同一个文件，新写入的内容会覆盖之前的旧内容

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吗，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

 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,就能轻松地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：用电分十进制表示的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，自己的电脑即使一台服务器，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，即所谓的域名地址

 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的更加方便

②在开发测试期间，127.0.0.1对应的域名是localhost，他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，就好像是显示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上。

同样的道理，在一台电脑中，可以运行成百上千个web服务。每个web服务都对应一个唯一的端口号。客户端发送过来的网络请求，通过端口号，可以被准确地交给对应的web服务进行处理。

注意：

①每个端口号不能同时被多个web服务占用

②在实际应用中，url中的80端口可以被省略

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

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

// ②创建web服务器实例
const server = http.createServer()
    // ③为服务器实例绑定request事件，监听客户端的请求
server.on('request', function(req, res) {
    console.log('Someone vieit our web server')
})

// ④启动服务器
server.listen(8080, function() {
    console.log('server running at http://127.0.0.1:8080')
})

 3.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：

const http = require('http')
const server = http.createServer();
//req是请求对象,包含了与客户端相关的数据和属性
server.on('request', (req) => {
    //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.method
    const str = `url:${url},method:${method}`
    console.log(str)
})
server.listen(80, () => {
    console.log('server running at http://127.0.0.1')
})

4.res相应对象

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：

const http = require('http')
const server = http.createServer();
//req是请求对象,包含了与客户端相关的数据和属性
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.method
    const str = `url:${url},method:${method}`
    console.log(str)
        //调用res.end()方法，向客户端响应一些内容
    res.end(str)
})
server.listen(80, () => {
    console.log('server running at http://127.0.0.1')
})

5.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) => {
    const str = `您请求的地址是${req.url}，请求的method类型为${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('已启动服务器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 found
    let content = '
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
    if (url === '/' || url === '/index.html') {
        content = '
首页
'
    } else if (url === '/about.html') {
        content = '
关于页面
'
    }
    // 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

3.步骤1-导入需要的模块

3.步骤2-创建基本的web服务器 

3.步骤3-将资源的请求url地址映射为文件的存放路径 

3.步骤4-读取文件的内容并响应给客户端

3.步骤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', function(req, res) {
    //3.1获取到客户端的url地址
    //   /files/index.html
    //   /files/index.css
    //   /files/index.js
    const 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, './files/index.html')
    } else {
        fPath = path.join(__dirname, '/files', url)
    }

    //4.1根据映射过来的路径读取文件的内容
    fs.readFile(fPath, 'utf8', function(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給客户端
        res.end(dataStr)
    })
});
//2.3启动服务器
server.listen(80, () => {
    console.log('server running at http://127.0.0.1')
})