简单之美 | Node.js入门学习笔记

关于Node.js介绍，我们引用官网（http://nodejs.org/）的一段文字说明：

Node.js is a platform built on Chrome's JavaScript runtime for easily building fast, scalable network applications. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient, perfect for data-intensive real-time applications that run across distributed devices.

Google Chrome浏览器基于V8的，它是一个开源的JavaScript引擎，能够编译和执行JavaScript代码，在执行速度上有很大的优势。使用Node.js能够很容易地构建快速、可扩展的网络应程序，它使用了事件驱动、非阻塞I/O模型实现，具有轻量、高效的特点，适合于构建运行在分布地设备之上的数据密集型实时应用程序。
下面通过参考各种资料，从各个方面，概括地总结一下Node.js，是我们对Node.js有一个直观的了解：

使用JavaScript运行于服务端的平台上，自然继承了JavaScript语言的一些特性；
Node.js基于单线程、基于非阻塞I/O模型实现；
适合于数据密集型应用，不适用于计算密集型类的应用（如算法等）；
通过使用回调函数，来避免同步地等待I/O操作完成；
Node.js非核心模块非常多，质量可能参差不齐（使用别人贡献的模块，要有承担风险的准备）；
因为简单，开发Node.js应用程序效率很高；
调试相对困难，调试工具可能没有其他一些比较成熟的语言（如Java、C++等）的好用；
Node.js基于事件驱动架构，events模块是Node.js最核心的模块。

我学习Node.js使用的工具及其环境配置，如下表所示：

工具/环境	版本	功能
Node.js	0.10.28	Node.js平台
CentOS	6.4	操作系统环境
npm	1.4.9	Node包管理器（Node Package Manager）
Python	2.6.6	Node.js依赖环境（Linux系统下）
Eclipse	Kepler Service Release 2	Node.js调试工具

安装配置

安装步骤，如下所示：

cd /usr/local
sudo wget http://nodejs.org/dist/v0.10.28/node-v0.10.28-linux-x64.tar.gz
sudo tar xvzf node-v0.10.28-linux-x64.tar.gz
sudo ln -s /usr/local/node-v0.10.28-linux-x64 /usr/local/node
sudo chown -R shirdrn:shirdrn /usr/local/node*

配置内容：

vi ~/.bashrc
export PATH=$PATH:/usr/local/node/bin
. ~/.bashrc

Node包管理器（npm）

和Python等语言一样，在Node.js中可以使用npm来管理package，常用的命令，如下所示：

命令语法	说明	示例
npm -l	显示npm命令的用法信息	npm -l
npm install <pkg>	安装包（package）	npm install express
npm install <pkg@version>	安装指定版本的包	npm install express@4.4.3
npm ls	显示已经安装的包	npm ls
npm uninstall <pkg>	卸载已经安装的包	npm uninstall express
npm update [pkg]	更新包	npm update或npm update express
npm version	查看npm版本号	npm version或npm -v
npm list	当前目录下已安装的包	npm list
npm list -g	当前系统下已经安装的包	npm list -g
npm view <pkg>	查看某个包的信息	npm view express
npm view <pkg> version	查看某个包的版本号	npm view express version
npm view <pkg> dependencies	查看某个包的依赖	npm view express dependencies
npm outdated	查看安装哪些包有新版本发布	npm outdated
npm publish <tarball>	发布包	npm publish mynodejs.tar
npm unpublish <project>[@<version>]	取消发布包	npm unpublish mynodejs@1.0.2
npm init	初始化包（产生package.json）	npm init
npm tag <project>@<version> [<tag>]	打tag	npm tag mynodejs@1.1.0 stable

使用上面的命令可以方便地管理Node.js包。

node工具

使用node工具运行Node.js脚本非常容易，语法格式如下所示：

node [options] [ -e script | script.js ] [arguments]

有三种执行方式：

运行脚本

比如，运行脚本debug.js，执行如下命令即可：

node debug.js

运行代码

如果，想要直接在命令执行代码段，可以使用-e选项，例如：

node -e 'console.log("hello")';

其中-e选项后面是一个代码的字符串，他会转换成JavaScript代码在Node.js运行时环境执行，类似eval函数，将执行字符串中的代码。

REPL模式运行

可以直接根据输入node命令，然后回车，根据前导提示符，输入命令执行，一般用来测试比较直观。

调试Node.js代码

可以使用Eclipse开发工具，安装Chrome Developer插件：
http://chromedevtools.googlecode.com/svn/update/dev/
这个是在线安装地址。
例如，我们在Eclipse中新建一个debug.js文件，代码如下所示：

// say hello example
var customer = 'shirdrn';
var f = function(name) {
     console.log('Hello, ' + name + '!');
}
f(customer);

然后，在Shell终端启动调试：

node --debug-brk=9222 /home/shirdrn/nodejs/debug.js

接着，可以在Eclipse中对debug.js的代码设置断点，执行Debug As => Debug Configurations => 选择Standalone V8 VM，创建一个调试配置，然后可以调试运行，在断点处查看变量的值。

编程实践

使用核心模块events

events模块是Node.js最核心的模块，通过使用该模块，可以了解Node.js的事件机制。下面代码是注册2个事件：一个是解析命令行传入参数的parseCommand事件，另一个是执行Shell命令的executeCommand事件。当脚本启动执行时，发射一个parseCommand事件，把命令行传递的参数传递给该事件函数，解析参数构造Linux下Shell命令行完成后，会发射一个executeCommand事件，去执行这个Shell命令。
实现代码，如下所示：

#!/usr/bin/env node

var process = require('process');
var taskShell =  require('task-shell');
var events = require('events');
var bash = '/bin/bash';

// create event emitter
var emitter = new events.EventEmitter();
// register event: 'parseCommand'
emitter.on('parseCommand', function(argv) {
     var shell = '';
     console.log('argv.length=' + argv.length);
     if(argv.length >= 2) {
          for(var i=2; i<argv.length; i++) {
               shell += ' ' + argv[i];
               console.log('shell=' + shell);
          }
     }
     console.log('Parsed shell cmd: ' + shell);
     // emit
     emitter.emit('executeCommand', shell);
});

//register event: 'executeCommand'
emitter.on('executeCommand', function(shellCmd) {
     console.log('Execute shell cmd: ' + shellCmd);
     if(shellCmd != '') {
          shellCmd = bash + ' ' + shellCmd;
          var shell = new taskShell();
          shell.run([], {command : shellCmd}, console);
          console.log('Shell cmd executed.');
     }
});

console.log('Passed cmd line: ' + process.argv);
emitter.emit('parseCommand', process.argv);

创建一个HTTP服务器

#!/usr/bin/env node

var port = 8080;
var host = '192.168.1.115';
console.log('Confiugre: host=' + host + ', port=' + port);

var http = require('http');
var server = http.createServer(function(req, res) {
     res.writeHead(200, {'Content-Type' : 'text/plain'});
     res.end('Welcome to our site!!!');
});
console.log('Server created: ' + server);

server.listen(port, host);

在运行前，首先要安装http模块：

npm install http

然后运行脚本（debughttp.js）：

node debughttp.js

访问http://192.168.1.115:8080/，可以看到响应的消息内容。

使用express框架创建HTTP服务器

#!/usr/bin/env node

var express = require('express');
var app = express();
app.use(function(req, res, next) {
     console.log('%s : %s', req.method, req.url);
     next();
});

app.use(function(req, res, next) {
        res.send(200, {'hit' : 'www.shiyanjun.cn'});
});

app.listen(8080);

运行脚本，访问http://192.168.1.115:8080/，可以看到响应的JSON格式数据内容。扩展一下，你可以写一个HTML表单，通过表单提交数据到上面的地址，然后在代码中通过req来接收参数数据，然后进行处理，最后响应请求。

文件读写

#!/usr/bin/env node

var fs = require('fs');
var file = '/etc/passwd';
var encoding = 'UTF-8';
fs.readFile(file, encoding, function(err, data) {
     if(err) {
          console.error(err);
     } else {
          console.log(data);
     }
});

使用socket.io、socket.io-client、process、util模块

下面实现的脚本，是一个服务端和客户端简单会话的逻辑，脚本名称为endpoint.js，首先需要安装socket.io、socket.io-client、process这三个模块。
下面代码执行，可以通过从命令传递选项参数，选择启动服务器，还是连接到服务器，代码实现如下所示：

#!/usr/bin/env node

var port = 8080;
var host = '192.168.1.115';
var util = require('util');

var startServer = function() {
     var http = require('http');
     var server = http.Server();
     var io = require('socket.io')(server);
     io.on('connection', function(socket) {
          console.log('Connected!');
          // emit version infomation
          socket.emit('welcome', {'version' : '3.5.2', 'token' : '32jfds456FDSOwewA219bMqx4lPsz2'});
          socket.on('report', function(data) {
               console.log('Reported data: ' + util.inspect(data));
               // do something
               console.log('Computed!');
          });
          socket.on('close', function() {
               console.log('Closed!');
          });
     });
    
     console.log('Start server.');
     server.listen(port, host);
};

var startClient = function() {
     var client = require('socket.io-client');
     var socket = client('http://' + host + ":" + port);
     socket.on('welcome', function(data){
          console.log('Get welcome info from server: ' + util.inspect(data));
          var version = data['version'];
          var token = data['token'];
          console.log('version=' + version + ', token=' + token);
          // do something
          var reportData = {'alive' : ['node-01', 'node-06', 'node-03'], 'dead' : ['node-8']};
          console.log('Report data: ' + util.inspect(reportData));
          socket.emit('report', reportData);
          socket.emit('close');
     });
};

var process = require('process');
var argv = process.argv;
console.log('Passed arguments: ' + argv);

var option = argv[2];
if('server' == option) {
     startServer();
} else if('client' == option) {
     startClient();
} else {
     console.error('Unknown augment: ' + option + '!');
}

启动服务器，执行如下命令行：

node endpoint.js server

启动连接服务器，执行如下命令行：

node endpoint.js client

使用mysql模块连接MySQL数据库

首先要安装mysql、dateformat（格式化日期）模块：

npm install mysql
npm install dateformat

下面是使用Node.js操作MySQL的代码实现：

#!/usr/bin/env node

var mysql = require('mysql');
var util = require('util');
var dateFormat = require('dateformat');

var config = {
          'host' : '192.168.1.105',
          'port' : '3306',
          'user' : 'shirdrn',
          'password' : 'shiyanjun'
};

var connect = function() {
     var connection = mysql.createConnection(config);
     if(connection) {
          console.log('Succeed to connected: ' + util.inspect(connection));
     } else {
          throw new Error('Fail to connect MySQL database!');
     }
     return connection;
}

var query = function(sql, callback) {
     // connect to MySQL
     try {
          var connection = connect();
     } catch(err) {
          console.error(util.inspect(err));
          throw err;
     }
     // execute SQL queries
     connection.query(sql, callback);
     connection.end();
     console.log('Connection closed!');
}

// query example
var querySQL = 'SELECT id, host, port, updated_at FROM domain_db.traffic_proxy LIMIT 0,10';

query(querySQL, function(err, rows, fields) {
     if(err) {
          throw err;
     }
     for(var i=0; i<rows.length; i++) {
          var row = rows[i];
          var host = row['host'];
          var port = row['port'];
          var updatedAt = dateFormat(row['updated_at'], 'yyyy-MM-dd hh:mm:ss');
          console.log('Record: host=' + host + ', port=' + port + ', updatedAt=' + updatedAt);
     }
});

上面代码，从MySQL数据库中的一个表中查询数据，然后打印出来。

想进一步深入理解Node.js，可以参考相关文档，主要包括Node.js提供的一些特性，如继承（还有JavaScript具有的一些特性）。Node.js还有很多的模块，通过学习来开发自己Node.js应用程序。

参考链接

开源项目

下面是我找到的一些Node.js开源项目，可以选择其中一些，通过阅读代码来全面熟悉Node.js：

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丘比特: 请问博主，如果在窗口中用到广播状态，现在您有什么实现方案吗？
z: 寫的真好
方俊: 大佬好有耐心，从14年回复到19年哈哈
Yanjun: 图是用 Astah 和 OminiGraffle 画的
JacobZheng: 问个题外话，图是用什么工具画的啊
Derek Dekker: 感觉还挺难的
luosijie: 博主你好，请问您知道K距离方法出自哪篇文献吗，我该如何引用？
lee: 你好，点赞
郑威: 顺便咨询一下博主，我考虑在processfunction中注册定时器，来替代timewindow；connect上...
郑威: 非常感谢，百度了好久，只有您的文章，可以完全帮助我。特意评论感谢
rentao: 我测试过在Drvier端创建pool对象然后进行广播，但在e xcutor中通过broadcast.value获取的...
rentao: 很好的文章。你在第一个例子中使用单例对象来定义redisPo ol，而scala中单例对象是具有懒加载属性的，我理解...

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