NodeJS基礎

什麼是NodeJS

JS是指令碼語言，指令碼語言都需要一個解析器才能執行。對於寫在HTML頁面裡的JS，瀏覽器充當瞭解析器的角色。而對於需要獨立執行的JS，NodeJS就是一個解析器。

每一種解析器都是一個執行環境，不但允許JS定義各種資料結構，進行各種計算，還允許JS使用執行環境提供的內建物件和方法做一些事情。例如執行在瀏覽器中的JS的用途是操作DOM，瀏覽器就提供了document之類的內建物件。而執行在NodeJS中的JS的用途是操作磁碟檔案或搭建HTTP伺服器，NodeJS就相應提供了fs、http等內建物件。

有啥用處

儘管存在一聽說可以直接執行JS檔案就覺得很酷的同學，但大多數同學在接觸新東西時首先關心的是有啥用處，以及能帶來啥價值。

NodeJS的作者說，他創造NodeJS的目的是為了實現高效能Web伺服器，他首先看重的是事件機制和非同步IO模型的優越性，而不是JS。但是他需要選擇一種程式語言實現他的想法，這種程式語言不能自帶IO功能，並且需要能良好支援事件機制。JS沒有自帶IO功能，天生就用於處理瀏覽器中的DOM事件，並且擁有一大群程式設計師，因此就成為了天然的選擇。

如他所願，NodeJS在服務端活躍起來，出現了大批基於NodeJS的Web服務。而另一方面，NodeJS讓前端眾如獲神器，終於可以讓自己的能力覆蓋範圍跳出瀏覽器視窗，更大批的前端工具如雨後春筍。

因此，對於前端而言，雖然不是人人都要拿NodeJS寫一個伺服器程式，但簡單可至使用命令互動模式除錯JS程式碼片段，複雜可至編寫工具提升工作效率。

NodeJS生態圈正欣欣向榮。

如何安裝

安裝程式

NodeJS提供了一些安裝程式，都可以在nodejs.org這裡下載並安裝。

Windows系統下，選擇和系統版本匹配的.msi字尾的安裝檔案。Mac OS X系統下，選擇.pkg字尾的安裝檔案。

編譯安裝

Linux系統下沒有現成的安裝程式可用，雖然一些發行版可以使用apt-get之類的方式安裝，但不一定能安裝到最新版。因此Linux系統下一般使用以下方式編譯方式安裝NodeJS。

1. 確保系統下g++版本在4.6以上，python版本在2.6以上。

2. 從nodejs.org下載tar.gz字尾的NodeJS最新版原始碼包並解壓到某個位置。

3. 進入解壓到的目錄，使用以下命令編譯和安裝。

    $ ./configure
    $ make
    $ sudo make install

如何執行

開啟終端，鍵入node進入命令互動模式，可以輸入一條程式碼語句後立即執行並顯示結果，例如：

$ node
> console.log('Hello World!');
Hello World!

如果要執行一大段程式碼的話，可以先寫一個JS檔案再執行。例如有以下hello.js。

function hello() {
    console.log('Hello World!');
}
hello();

寫好後在終端下鍵入node hello.js執行，結果如下：

$ node hello.js
Hello World!

許可權問題

在Linux系統下，使用NodeJS監聽80或443埠提供HTTP(S)服務時需要root許可權，有兩種方式可以做到。

一種方式是使用sudo命令執行NodeJS。例如通過以下命令執行的server.js中有許可權使用80和443埠。一般推薦這種方式，可以保證僅為有需要的JS指令碼提供root許可權。

$ sudo node server.js

另一種方式是使用chmod +s命令讓NodeJS總是以root許可權執行，具體做法如下。因為這種方式讓任何JS指令碼都有了root許可權，不太安全，因此在需要很考慮安全的系統下不推薦使用。

$ sudo chown root /usr/local/bin/node
$ sudo chmod +s /usr/local/bin/node

模組

編寫稍大一點的程式時一般都會將程式碼模組化。在NodeJS中，一般將程式碼合理拆分到不同的JS檔案中，每一個檔案就是一個模組，而檔案路徑就是模組名。

在編寫每個模組時，都有require、exports、module三個預先定義好的變數可供使用。

require

require函式用於在當前模組中載入和使用別的模組，傳入一個模組名，返回一個模組匯出物件。模組名可使用相對路徑（以./開頭），或者是絕對路徑（以/或C:之類的碟符開頭）。另外，模組名中的.js副檔名可以省略。以下是一個例子。

var foo1 = require('./foo');
var foo2 = require('./foo.js');
var foo3 = require('/home/user/foo');
var foo4 = require('/home/user/foo.js');

// foo1至foo4中儲存的是同一個模組的匯出物件。

另外，可以使用以下方式載入和使用一個JSON檔案。

var data = require('./data.json');

exports

exports物件是當前模組的匯出物件，用於匯出模組公有方法和屬性。別的模組通過require函式使用當前模組時得到的就是當前模組的exports物件。以下例子中匯出了一個公有方法。

exports.hello = function () {
    console.log('Hello World!');
};

module

通過module物件可以訪問到當前模組的一些相關資訊，但最多的用途是替換當前模組的匯出物件。例如模組匯出物件預設是一個普通物件，如果想改成一個函式的話，可以使用以下方式。

module.exports = function () {
    console.log('Hello World!');
};

以上程式碼中，模組預設匯出物件被替換為一個函式。

模組初始化

一個模組中的JS程式碼僅在模組第一次被使用時執行一次，並在執行過程中初始化模組的匯出物件。之後，快取起來的匯出物件被重複利用。

主模組

通過命令列引數傳遞給NodeJS以啟動程式的模組被稱為主模組。主模組負責排程組成整個程式的其它模組完成工作。例如通過以下命令啟動程式時，main.js就是主模組。

$ node main.js

完整示例

例如有以下目錄。

- /home/user/hello/
    - util/
        counter.js
    main.js

其中counter.js內容如下：

var i = 0;

function count() {
    return ++i;
}

exports.count = count;

該模組內部定義了一個私有變數i，並在exports物件匯出了一個公有方法count。

主模組main.js內容如下：

var counter1 = require('./util/counter');
var    counter2 = require('./util/counter');

console.log(counter1.count());
console.log(counter2.count());
console.log(counter2.count());

執行該程式的結果如下：

$ node main.js
1
2
3

可以看到，counter.js並沒有因為被require了兩次而初始化兩次。

二進位制模組

雖然一般我們使用JS編寫模組，但NodeJS也支援使用C/C++編寫二進位制模組。編譯好的二進位制模組除了副檔名是.node外，和JS模組的使用方式相同。雖然二進位制模組能使用作業系統提供的所有功能，擁有無限的潛能，但對於前端同學而言編寫過於困難，並且難以跨平臺使用，因此不在本教程的覆蓋範圍內。

小結

本章介紹了有關NodeJS的基本概念和使用方法，總結起來有以下知識點：

• NodeJS是一個JS指令碼解析器，任何作業系統下安裝NodeJS本質上做的事情都是把NodeJS執行程式複製到一個目錄，然後保證這個目錄在系統PATH環境變數下，以便終端下可以使用node命令。

• 終端下直接輸入node命令可進入命令互動模式，很適合用來測試一些JS程式碼片段，比如正則表示式。

• NodeJS使用CMD模組系統，主模組作為程式入口點，所有模組在執行過程中只初始化一次。

• 除非JS模組不能滿足需求，否則不要輕易使用二進位制模組，否則你的使用者會叫苦連天。