Node.js - day2

0. 学习目标

1. 了解同步和异步的概念
2. 认识模块化 和 了解 Node.js 中CommonJS 模块化规范
3. 了解npm包的规范
4. 掌握npm的基本使用
5. Node.js中http模块的基本使用

1. Javascript 的单线程和异步

Javascript 的解析和执行一直是单线程的，但是**宿主环境（浏览器或node）**是多线程的；

异步任务是由宿主环境开启子线程完成，并通过事件驱动、回调函数、队列，把完成的任务, 交给主线程执行;

Javascript解析引擎，一直在做一个工作，就是从任务队列里提取任务，放到主线程里执行。

2. Node中的API为什么几乎都是异步操作

1. 什么样的操作需要使用异步处理：要把 耗时的操作，放到异步中去执行；
2. 异步执行任务的好处：能够提高 耗时的任务它的执行效率，提高 JS 解析引擎的工作效率；

3. 认识模块化

模块化就是一种约定，一定规范；

场景模拟：小强，小黄，小刚 共同基于 Node.js 开发项目！

1. 为什么要有模块化：为了解决文件之间的依赖关系；
2. 注意：模块化是一种开发思想；具体开发中需要定制符合实际需求的模块化规范！
3. 大家可以把模块化规范，认为是一种明文的约定，大家都按照相同的约定写代码，减少了不必要的沟通成本，极大方便了各个模块之间的调用，方便别人，同时也方便自己；

4. 了解 CommonJS 规范

1. 作用：是一套 Javascript 的模块化规范，规定了 模块的特性 和 各模块之间如何相互依赖；
2. 用途：Node.js 中使用了 CommonJS 规范；
3. 特点：同步加载模块；不适合在浏览器端使用；
4. CommonJS规范都定义了哪些内容：wiki 对于 Modules 的描述

5. 模块作用域 和 全局作用域

在Node.js中有两个作用域，分别是 全局作用域 和 模块作用域；

1. 全局作用域使用 global 来访问，类似于浏览器中的window；
2. 每个 Javascript 文件，都是一个单独模块，每个模块都有自己独立的作用域，因此：模块中的成员，默认无法被其它模块访问。

5.1 使用 global 全局作用域在模块之间共享成员

1. 如果在某个模块内部，想为 全局的 global 作用域挂载一些属性，需要显示的调用global.***来挂载；
2. 注意：在开发中，一般情况下，不推荐使用global全局作用域来共享成员，会存在全局变量污染问题；

5.2 模块作用域

1. module（模块标识）

   module 属性是 Common JS 规范中定义的，它是一个对象，表示当前这个具体的 js 模块；

2. require（引用模块）

   每一个实现了 CommonJS 规范的模块，必须定义一个 require() 函数，使用这个 require 函数，就能够 很方便的导入其它 模块中的成员，供自己使用；

3. exports（暴露模块成员）

   每一个模块中，如果想要把自己的一些私有成员，暴露给别人使用，那么，必须实现一个 exports 对象，通过exports对象，可以方便的把模块内私有的成员，暴露给外界使用；

5.3 module.exports 和 exports 的关系

1. module.exports 和 exports 默认引用了同一个空对象；
2. module.exports 和 exports 作用一致，都可以向外暴露成员；
3. 一个模块作用域中，向外暴露私有成员时，永远以 module.exports 为准；

6. 了解 - 浏览器端的 AMD 和 CMD 模块化规范

注意：浏览器端不能使用 CommonJS规范；因为 CommonJS 下，模块是同步加载的；

AMD/CMD可以理解为是commonjs在浏览器端的解决方案，AMD/CMD下，模块都是异步加载的；

1. AMD模块化规范代表：RequireJS
   • 主要特性1：对于依赖的模块，AMD 是提前执行；
   • 主要特性2：推崇依赖前置；
2. CMD模块化规范代表：SeaJS
   • 主要特性1：对于依赖的模块，CMD 是延迟执行；CMD 推崇 as lazy as possible.
   • 主要特性2：推崇依赖就近；
3. ES6的模块化（大趋势）：es6是在语言标准层面上，实现了模块功能，而且实现得相当简单，完全可以取代 CommonJS 和 AMD 规范，成为浏览器和服务器通用的模块解决方案；

7. Node.js 中 模块 和 包 的概念

回顾：Node.js 由三部分组成：ECMAScript 核心 + 全局成员 + 模块成员

7.1 模块成员的分类

模块成员，根据一些区别，又可以分为三大类： 核心模块、第三方模块、用户自定义模块

7.1.1 核心模块

1. 什么是核心模块：
   • 随着Node.js的安装包，一同安装到本地的模块，叫做核心模块；
   • 例如：fs，path等模块，都是由Node.js官方提供的核心模块；
   • 只要大家在计算机中，安装了Node这个应用程序，那么，我们的计算机中就已经安装了所有的 核心模块；
2. 如何使用核心模块：require('核心模块标识符')

7.2.2 第三方模块

1. 什么是第三方模块：
   • 一些非官方提供的模块，叫做第三方模块；
   • 注意，第三方模块，并不在我们的计算机上；
   • 如果大家需要使用某些第三方模块，必须去一个叫做 NPM 的网站上搜索并下载才能使用；
2. 如何使用第三方模块：
   • 先从 npm 官网上下载指定的第三方模块
   • 使用 require('第三方模块的名称标识符')来导入这个模块
   • 根据 第三方模块的 官方文档，尝试使用

7.2.3 用户自定义模块

1. 什么是用户模块：
   • 程序员在自己项目中写的 Javascript 文件，就叫做 用户自定义模块；
2. 如何使用用户模块：require('路径标识符')

7.2 包的定义和使用

7.2.1 什么是包

1. 英文名叫做 Packages，包是在模块基础上更深一步的抽象；
2. 包的目的：方便分发和推广基于 CommonJS 规范实现的 应用程序 或 类库；
3. 包可以看作是 模块、代码 和 其它资源 组合起来形成的 独立作用域；

7.2.2 规范的包结构

1. 包都要以一个单独的目录而存在；
2. package.json 必须在包的顶层目录下；
3. package.json 文件必须符合 JSON 格式，并且必须包含如下三个属性：name, version, main
   • name: 包的名字
   • version: 包的版本号
   • main: 表示包的入口文件
4. 二进制文件应该在bin目录下;
5. javaScript代码应该在lib目录下;
6. 文档应该在doc目录下;
7. 单元测试应该在test目录下;
8. Node.js对包要求并没有那么严格，只要顶层目录下有package.json，并符合基本规范即可;

7.2.3 包描述文件 package.json【了解】

name：包的名称，必须是唯一
description：包的简要说明
version：符合语义化版本识别规范的版本字符串
keywords：关键字数据，通常用于搜索
maintainers：维护者数组，每个元素要包含name、email、web可选字段
contributors：贡献者数组，格式与maintainers相同。包的坐着应该是贡献者数据的第一个元素
bugs：提交bug的地址，可以是网址或者电子邮件地址
licenses：许可证数组，每个元素要包含type和url字段
repositories：仓库托管地址数组，每个元素要包含type、url和path字段
dependencies：包的依赖，一个关联数组，由包名称和版本号组成。
devDependencies：开发依赖项，表示一个包在开发期间用到的依赖项

7.2.4 自己尝试定义一个包含 加减乘除的 calc 计算器包

8. npm

8.1 npm 的两层含义

1. NPM 是一个 第三方模块的托管网站，指的就是https://www.npmjs.com/；
2. NPM 是Node的包管理工具（全名叫做 Node package manager），在我们安装Node时候，就已经顺便也安装了 NPM 这个管理工具；

8.2 安装和卸载全局包（i5ting_toc）

1. **什么是全局的包：**安装到计算机全局环境中的包，叫做全局包；安装的全局包可以在当前电脑的任何目录下，直接通过命令行来访问；
2. **如何安装全局包：**运行 npm install 包名 -g 即可；其中 -g 参数，表示 把包安装到全局目录中的意思；
3. 全局包的安装目录：C:\Users\用户目录\AppData\Roaming\npm
4. **什么样的包适合安装到全局：**工具性质的包，适合安装到全局；
5. **如何卸载全局包：**要卸载某个全局的包，直接运行npm uninstall 包名 -g即可；其中 uninstall 表示卸载的意思；

8.3 安装和卸载本地包

1. **什么是本地的包：**跟着项目安装的包，叫做本地包；本地包都会被安装到 node_modules 目录下；
2. **注意：**如果拿到一个空项目，必须在当前项目根目录中，先运行 npm init或者npm init -y 命令，初始化一个package.json的配置文件，否则包无法安装到本地项目中；
3. **如何安装本地包：**运行npm i 包名 --save 即可安装本地包；都安装到了当前项目的 node_modules目录下；
   • 如果大家用的是npm 5.x的版本，可以不指定--save命令，如果用的是 npm 3.x 的版本，则需要手动指定 --save；
4. package-lock.json文件中记录了曾经装过的包的下载地址，方便下次直接下载包，能够加快装包的速度，提升装包的体验；
5. **如何卸载本地包：**使用 npm uninstall/remove 包名 -S/-D即可卸载指定的本地包；

8.4 其它常用命令

1. --save 的缩写是 -S
2. --save-dev的缩写是 -D
3. install 的缩写是 i
4. 注意：dependencies 节点，表示项目上线部署时候需要的依赖项；devDependencies节点，表示项目在开发阶段需要的依赖项，但是当项目要部署上线了，devDependencies节点中的包，就不再需要了！
5. 注意：当使用 npm i快速装包的时候，npm会检查package.json文件中，所有的依赖项，然后都为我们安装到项目中
6. --production 表示只安装 dependencies 节点下，记录的包，不安装devDependencies节点下的包；当项目要上线了，才会使用--production命令

8.5 解决 npm 下载慢问题

1. 默认，NPM在下载包的时候，连接的是国外的服务器，所以，有时候如果网速不是特别好，可能下载不下来包；此时，大家可以全局安装一个的工具，叫做 cnpm
2. 如何安装cnpm：运行 npm i cnpm -g 即可；
3. 如何使用cnpm：在装包的时候，只需要把 npm 替换成 cnpm 即可，例如：
   • 使用 npm 安装 jquery：运行 npm i jquery -S
   • 使用 cnpm 安装 jquery： 运行 cnpm i jquery -S

9. 使用 Node 构建 web 应用

1. PHP是后端的网站开发语言，PHP 开发出来的网站，可以通过 Apache 服务器托管运行起来；
2. 疑问：Node中，可以使用 Javascript 编写后端网站，那么，有没有类似于 Apache 这样的服务器软件，来提供对应的网站服务呢？

9.1 B/S 交互模型

什么是B/S：特指基于 浏览器（Browser） 和 服务器（Server） 这种交互形式；

1. **什么是服务器：**在网络节点中，专门对外提供资源服务的一台电脑；
2. **什么是客户端：**在网络节点中，专门用来消费服务的一台电脑；
3. HTTP 协议的通信模型：请求 - 处理 - 响应的过程；
   • 请求：由客户端发起请求；
   • 处理：由服务器端处理请求；
   • 响应：服务器端把处理的结果，通过网络发送给客户端；
4. **什么是静态资源：**服务器端只需要读取并直接发送给客户端、不需要进一步处理的资源，叫做静态资源；
5. **什么是动态资源：**服务器端没有现成的资源，需要服务器端动态生成的资源，叫做动态资源；

9.2 实现一个类似于Apache的 静态资源服务器

使用http核心模块，创建最基本的web服务器

1. 创建最基本的web服务器

   • **创建服务器：**使用 const server = http.createServer() 创建服务器；
   • **绑定监听事件：**通过 server.on('request', function(req, res) { 请求的处理函数 }) 绑定事件 并 指定 处理函数；
   • **启动服务器：**通过 server.listen(端口, IP地址, 启动成功的回调函数) 来启动服务器；

2. 防止响应内容中文乱码问题

   • 通过 设置响应报文头的 Content-Type，来指定响应内容的编码类型，从而防止乱码：

     res.writeHeader(200, { 
     	'Content-Type': 'text/plain; charset=utf-8'
     })

3. 根据不同的URL返回不同的文本内容

   • 使用 req.url 获取客户端请求的URL地址

4. 根据不同的URL返回不同的HTML页面

   • 主要思路：使用 fs 模块 读取URL对应的HTML页面内容，并使用 res.end() 响应给客户端即可；

5. 处理并返回css样式表

6. 处理并返回Javascript文件

7. 优化

9.3 在 Node 中 结合模板引擎 实现动态资源服务器

10. 作业

1. 练习自定义 calc 计算器包，并尝试向 calc 包中，添加 mod 求余数的方法
2. 自己使用Node写一个类似于Apache的静态资源服务器

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