Node.js入门 - 概述和动手实验
好的程序员了解多种编程语言(programming language)、框架和平台，这使他们可以设计出最合理的解决方案 - 不仅能够满足当前的业务需求，同时也是一个可扩展的(scalable), 易于维护的(maintainable)，并且是可复用的(reusable)的有活力的系统。在过去的三年中，出现了一种新的编程语言Node.js，目前他已成为Github上下载量排名第二的开源语言，倍受服务器端应用程序开发者的喜欢。
Node.js是一个为可升级网络程序(scalable network application)提供了一个平台。它建立在Google V8 Javascript Engine之上。提供了一套单线程、基于事件的交互模式。我们可以把Node.js看作一个轻量级的服务器，它同时支持大量并发连接，却并不需要很大的内存，因为服务器并不借助内存维护每个连接的状态，而且使用单线程处理工作队列(Work Queue)中的事件。如下图：
从部署安装的角度来看，Node.js引擎只包含一个小于5M的的可执行程序，可以安装在Windows, Linux和MacOS上。它使用了高度模块化的框架，除了一些自带的模块处理简单的HTTP,TCP请求。Node.js有非常强大的开源社区，可以从中下载大量开发者发布的其他模块。对于扩展模块的下载，Node.js提供了Node Package Manager (npm)。借助这一工具，开发者可以方便的得到各种各样的扩展模块包。
使用Node.js引擎，只需下面的5行程序，就可以实现一个HTTP服务器，并在网页上打印Hello World。
var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hello World\n');}).listen(8080);
console.log('Server running on port 8080');
我们用下面的例子来进一步理解Node.js的工作机制。
预先准备：
在开始下面的实验之前，你需要到 http://nodejs.org/download/ 下载并安装。
实验场景一：HTTP客户端和服务器实时交流 (Realtime web communication between HTTP client and server)
这个实验描述了Node.js如何实现Web浏览器和服务器之间的实时交流，例如在线聊天、视频游戏等。要实现这类场景，传统的方法是在服务器和客户端之间建立长连接。随着HTML5标准的发布，WebSockets提供了这样一种机制：利用一个socket连接，服务器与客户端之间可以进行全双工的交流。这里需要注意，WebSockets需要最新的浏览器的支持，例如IE10。在Node.js中使用WebSockets，需要第三方模块的支持 - Socket.IO。Socket.IO基于事件驱动，实现服务器和客户端的实时交流，请参考下图：
图中，Web浏览器1向服务器发送一个事件(Event)，服务器接收到这个事件，并将该事件用广播的方式传送到每一个与之连接的Web浏览器(Web Browser2, Web Browser 3)中。
开始实验：
1. 在任意磁盘驱动器上创建一个空目录，例如：D:\nodejs\sockets
2. 用下面的代码创建server.js文件。
// Include needed packages (socket.io and express)
var express = require('express');
var app = express()
, http = require('http')
, server = http.createServer(app)
, io = require('socket.io').listen(server);
// REPLACE BELOW var port = var port = process.env.PORT || 8080;
// Allow connections on port 8080, or the environment port number
var port = process.env.PORT || 8080;
// At the time of this writing, WebSockets is not supported
// in Windows Azure Web Sites, which will force socket.io
// to fallback to a different communication protocol.
// Prevent potential problems by specifying one, in this case, xhr-polling.
io.set('transports', ['xhr-polling']);
// Listen for incoming requests
server.listen(port);
// Redirect request to index.html
app.get('/', function (req, res) {
res.sendfile(__dirname + '/index.html');
});
// When connected and sendmessage is called by client,
// broadcast data sent by one client to all connected clients
io.sockets.on('connection', function (socket) {
// When the client emits 'sendmessage,' the following method is triggered
socket.on('sendmessage', function (data) {
// Message is broadcast to all clients
socket.broadcast.emit('displaymessage', data);
});
});
3. 在同样的目录下，用下面的代码创建index.html文件。
<html>
<head>
<script src="/socket.io/socket.io.js"></script>
<script>
// Initialize the socket connection
var socket = io.connect();
// Ask client (browser input box) to enter text
function sendMessage(){
socket.emit('sendmessage', prompt("Message to broadcast?"));
}
// Displaymessage event received at all clients
// display in alert dialog box
socket.on('displaymessage', function(data){
alert(data);
});
</script>
</head>
<body>
<!—Client sends user input to node.js server through the sendMessage
JavaScript function-->
<input type="button" value="Broadcast new message" onClick="sendMessage();">
</body>
</html>
4. 打开一个命令行工具。注：对于Win8操作系统，你可以直接打开Node.js Command Prompt，这样下面所需的系统变量PATH就不需要单独配置了。否则需要手动将npm.cmd和node.exe加入系统PATH变量。
5. 确保你的电脑有网络连接。在命令行中打入：npm install socket.io。这里命令将下载并安装Socket.IO这个模块。
6. 在命令行中打入：npm install express。借助Express模块可以方便的建立HTTP连接，并与Socket.IO有很好的集成。
7. 在命令行中打入：node server.js
8. 打开支持WebSockets的浏览器（例如IE10），键入连接地址：http://localhost:8080
9. 在打开一个网页，键入同样的地址：http://localhost:8080
10. 在一个浏览器中输入要广播的内容，其他所有连接到服务器的浏览器都会收到消息。
发送消息的浏览器：
其他连接到服务器的浏览器：
Node.js本地测试成功！