邂逅 Node.js 开发

1. Node.js 是什么？
2. Node 的应用场景
3. Node 安装和管理
4. JavaScript 代码执行
5. Node 的输入和输出
6. Node 的全局对象

Node.js 是什么

官方对 Node.js 的定义：

• Node.js 是一个基于V8 JavaScript 引擎的JavaScript 运行时环境。

也就是说 Node.js 基于 V8 引擎来执行 JavaScript 的代码，但是不仅仅只有 V8 引擎：

• 前面我们知道V8 可以嵌入到任何 C ++应用程序中，无论是Chrome 还是 Node.js，事实上都是嵌入了 V8 引擎来执行 JavaScript 代码；

• 但是在 Chrome 浏览器中，还需要解析、渲染 HTML、CSS 等相关渲染引擎，另外还需要提供支持浏览器操作的 API、浏览器自己的事件循环等；

• 另外，在 Node.js 中我们也需要进行一些额外的操作，比如文件系统读/写、网络 IO、加密、压缩解压文件等操作；

浏览器和 Node.js 架构区别

我们可以简单理解规划出 Node.js 和浏览器的差异：

Node.js 架构

我们来看一个单独的 Node.js 的架构图：

• 我们编写的 JavaScript 代码会经过 V8 引擎，再通过 Node.js 的 Bindings，将任务放到 Libuv 的事件循环中；
• libuv（Unicorn Velociraptor—独角伶盗龙）是使用 C 语言编写的库；
• libuv 提供了事件循环、文件系统读写、网络 IO、线程池等等内容；

Node.js 的应用场景

Node.js 的快速发展也让企业对 Node.js 技术越来越重视，在前端招聘中通常会对 Node.js 有一定的要求，特别对于高级前端开发工程师，Node.js 更是必不可少的技能：

应用一：目前前端开发的库都是以 node 包的形式进行管理；

应用二：npm、yarn、pnpm 工具成为前端开发使用最多的工具；

应用三：越来越多的公司使用Node.js 作为 web 服务器开发、中间件、代理服务器；

应用四：大量项目需要借助Node.js 完成前后端渲染的同构应用；

应用五：资深前端工程师需要为项目编写脚本工具（前端工程师编写脚本通常会使用 JavaScript，而不是 Python 或者 shell）；

应用六：很多企业在使用 Electron 来开发桌面应用程序；

Node 的安装

Node.js 是在 2009 年诞生的，目前最新的版本是分别是 LTS 16.15.1 以及 Current 18.4.0：

• LTS 版本：（Long-term support, 长期支持）相对稳定一些，推荐线上环境使用该版本；
• Current 版本：最新的 Node 版本，包含很多新特性；

这些我们选择什么版本呢？

• 如果你是学习使用，可以选择 current 版本；
• 如果你是公司开发，建议选择 LTS 版本（面向工作，选择 LTS 版本）；

Node 的安装方式有很多：

• 可以借助于一些操作系统上的软件管理工具，比如 Mac 上的 homebrew，Linux 上的 yum、dnf 等；
• 也可以直接下载对应的安装包下载安装；

我们选择下载安装，下载自己操作系统的安装包直接安装就可以了：

• window 选择.msi 安装包，Mac 选择.pkg 安装包，Linux 会在后续部署中讲解；
• 安装过程中会配置环境变量（让我们可以在命令行使用）；
• 并且会安装 npm（Node Package Manager）工具；

Node 的版本工具

在实际开发学习中，我们只需要使用一个 Node 版本来开发或者学习即可。

但是，如果你希望通过可以快速更新或切换多个版本时，可以借助于一些工具：

• nvm：Node Version Manager；
• n：Interactively Manage Your Node.js Versions（交互式管理你的 Node.js 版本）

问题：这两个工具都不支持 window

• n：n is not supported natively on Windows.
• nvm：nvm does not support Windows

Window 的同学怎么办？

• 针对 nvm，在 GitHub 上有提供对应的 window 版本：https://github.com/coreybutler/nvm-windows
• 通过 nvm install latest 安装最新的 node 版本
• 通过 nvm list 展示目前安装的所有版本
• 通过 nvm use 切换版本

版本管理工具：n

安装 n：直接使用 npm 安装即可

安装最新的 lts 版本：

• 前面添加的sudo是权限问题；
• 可以两个版本都安装，之后我们可以通过 n 快速在两个版本间切换；

JavaScript 代码执行

如果我们编写一个 js 文件，里面存放 JavaScript 代码，如何来执行它呢？

目前我们知道有两种方式可以执行：

• 将代码交给浏览器执行；
• 将代码载入到node 环境中执行；

如果我们希望把代码交给浏览器执行：

• 需要通过让浏览器加载、解析 html 代码，所以我们需要创建一个 html 文件；
• 在 html 中通过 script 标签，引入 js 文件；
• 当浏览器遇到 script 标签时，就会根据 src 加载、执行 JavaScript 代码；

如果我们希望把 js 文件交给 node 执行：

• 首先电脑上需要安装 Node.js 环境，安装过程中会自动配置环境变量；
• 可以通过终端命令 node js 文件的方式来载入和执行对应的 js 文件；

Node 的 REPL

什么是 REPL 呢？感觉挺高大上

• REPL是Read-Eval-Print Loop的简称，翻译为 “读取-求值-输出”循环；
• REPL 是一个简单的、交互式的编程环境；

事实上，我们浏览器的 console 就可以看成一个 REPL。

Node 也给我们提供了一个 REPL 环境，我们可以在其中演练简单的代码。

Node 程序传递参数

正常情况下执行一个 node 程序，直接跟上我们对应的文件即可：

node index.js

但是，在某些情况下执行 node 程序的过程中，我们可能希望给 node 传递一些参数：

node index.js env=development coderwhy

如果我们这样来使用程序，就意味着我们需要在程序中获取到传递的参数：

• 获取参数其实是在process 的内置对象中的；

• 如果我们直接打印这个内置对象，它里面包含特别的信息：

  ✓ 其他的一些信息，比如版本、操作系统等大家可以自行查看，后面用到一些其他的我们还会提到；

现在，我们先找到其中的 argv 属性：

• 我们发现它是一个数组，里面包含了我们需要的参数；

为什么叫 argv 呢？

你可能有个疑问，为什么叫 argv 呢？

在 C/C++程序中的 main 函数中，实际上可以获取到两个参数：

• argc：argument counter 的缩写，传递参数的个数；

• argv：argument vector（向量、矢量）的缩写，传入的具体参数。

  ✓ vector 翻译过来是矢量的意思，在程序中表示的是一种数据结构。

  ✓ 在 C++、Java 中都有这种数据结构，是一种数组结构；

  ✓ 在 JavaScript 中也是一个数组，里面存储一些参数信息；

我们可以在代码中，将这些参数信息遍历出来，使用：

Node 的输出

console.log

• 最常用的输入内容的方式：console.log

console.clear

• 清空控制台：console.clear

console.trace

• 打印函数的调用栈：console.trace

还有一些其他的方法，其他的一些 console 方法，可以自己在下面学习研究一下。

• https://nodejs.org/dist/latest-v16.x/docs/api/console.html

常见的全局对象

Node 中给我们提供了一些全局对象，方便我们进行一些操作：

• 这些全局对象，我们并不需要从一开始全部一个个学习；

• 某些全局对象并不常用；

• 某些全局对象我们会在后续学习中讲到；

  ✓ 比如 module、exports、require()会在模块化中讲到；

  ✓ 比如 Buffer 后续会专门讲到；

特殊的全局对象

为什么我称之为特殊的全局对象呢？

• 这些全局对象实际上是模块中的变量，只是每个模块都有，看来像是全局变量；
• 在命令行交互中是不可以使用的；
• 包括：__dirname、filename、exports、module、require()

__dirname： 获取当前文件所在的路径：

• 注意：不包括后面的文件名

__filename： 获取当前文件所在的路径和文件名称：

• 注意：包括后面的文件名称

常见的全局对象

process 对象：process 提供了Node 进程中相关的信息：

• 比如 Node 的运行环境、参数信息等；
• 后面在项目中，我也会讲解，如何将一些环境变量读取到 process 的 env 中；

console 对象：提供了简单的调试控制台，在前面讲解输入内容时已经学习过了。

• 更加详细的查看官网文档：https://nodejs.org/api/console.html

定时器函数：在 Node 中使用定时器有好几种方式：

• setTimeout(callback, delay[, ...args])：callback 在 delay 毫秒后执行一次；

• setInterval(callback, delay[, ...args])：callback 每 delay 毫秒重复执行一次；

• setImmediate(callback[, ...args])：callbackI / O 事件后的回调的“立即”执行；

  ✓ 这里先不展开讨论它和 setTimeout(callback, 0)之间的区别；

  ✓ 因为它涉及到事件循环的阶段问题，我会在后续详细讲解事件循环相关的知识；

• process.nextTick(callback[, ...args])：添加到下一次 tick 队列中； ✓ 具体的讲解，也放到事件循环中说明；

global 对象

global 是一个全局对象，事实上前端我们提到的 process、console、setTimeout 等都有被放到 global 中：

• 我们之前讲过：在新的标准中还有一个 globalThis，也是指向全局对象的；
• 类似于浏览器中的 window；

global 和 window 的区别

在浏览器中，全局变量都是在 window 上的，比如有 document、setInterval、setTimeout、alert、console 等等

在 Node 中，我们也有一个 global 属性，并且看起来它里面有很多其他对象。

但是在浏览器中执行的 JavaScript 代码，如果我们在顶级范围内通过 var 定义的一个属性，默认会被添加到 window 对象上：

但是在 node 中，我们通过 var 定义一个变量，它只是在当前模块中有一个变量，不会放到全局中：