淺談Node.js開發Web服務器

本文介紹下node.js是如何開發后端服務器的，如有錯誤還望指出。

一、服務器基礎知識

1.1 網站的組成

• 網站應用程序主要分為兩大部分：客戶端和服務器端。

• 客戶端：在瀏覽器中運行的部分，就是用戶看到並與之交互的界面程序。使用HTML、CSS、JavaScript構建。

• 服務器端：在服務器中運行的部分，負責存儲數據和處理應用邏輯。

1.2 Node網站服務器

能夠提供網站訪問服務的機器就是網站服務器，它能夠接收客戶端的請求(request)，能夠對請求做出響應(response)。

1.3 IP地址

互聯網中設備的唯一標識。IP是lnternet Protocol Address的簡寫，代表互聯網協議地址。

1.4 域名

由於IP地址難於記憶，所以產生了域名的概念，所謂域名就是平時上網所使用的網址。
https://www.baidu.com/ => http://202.108.22.5/
雖然在地址欄中輸入的是網址但是最終還是會將域名轉換為ip才能訪問到指定的網站服務器

1.5 端口

端口是計算機與外界通訊交流的出口，用來區分服務器電腦中提供的不同的服務。

舉個例子，端口可以用實際生活中的食堂來形容，不同的打菜窗口有不同的菜式，提供不同的服務。同樣，服務器的端口也是如此，80端口對應的是HTTP（訪問web服務器）開放的，25端口對應的是SMTP（簡單郵件傳輸協議），主要用於發送郵件等等。

1.6 URL

統一資源定位符，又叫URL (Uniform Resource Locator)，是專為標識lnternet網上資源位置而設的一種編址方式，我們平時所說的網頁地址指的即是URL。

URL的組成

傳輸協議://服務器IP或域名:端口/資源所在位置標識

http://www.cnblogs.com/pick/

①http:超文本傳輸協議，提供了一種發布和接收HTML頁面的方法。(后面詳細介紹)

②pick:資源所在位置標識

問：統一資源定位符是指定服務器中資源文件夾嗎？

答：不對，因為在服務器中是可以拿到客戶端的請求地址，然后對應返回的結果是服務器端說了算，如，訪問的是a.html，服務器就給你訪問b.html，這是完全可以的。

1.7 開發過程中客戶端和服務器端說明

在開發階段，客戶端（瀏覽器）和服務器端（Node）使用同一台電腦，即開發人員電腦。

• 本機域名:localhost

• 本地IP :127.0.0.1

1.8 HTTP協議

1.8.1 HTTP協議的概念

超文本傳輸協議（英文： HyperText Transfer Protocol，縮寫:HTTP）規定了如何從網站服務器傳輸超文本到本地瀏覽器，它基於客戶端服務器架構工作，是客戶端（用戶）和服務器端（網站）請求和應答的標准。
超文本:包含圖片、視頻、音頻等等，實際上指的是html文本。

1.8.2 報文

在HTTP請求和響應的過程中傳遞的數據塊就叫報文，包括要傳送的數據和一些附加信息，並且要遵守規定好的格式。通俗的講就是冒號開頭的鍵值對。

打開Chrome的網絡調試可以看到如下內容

1.8.3請求報文

1.請求方式（Request Method）

• GET 請求數據：獲取請求

• POST 發送數據：添加數據、登陸、POST相當於GET安全。

2.請求地址(Request URL)

3.獲取請求方法(Request Method)

1.8.4響應報文

1.HTTP狀態碼

• 200 請求成功

• 404 請求的資源沒有被找到

• 500 服務器端錯誤

• 400 客戶端請求有語法錯誤

2.內容類型

• text/html

• text/css

• application/javascript

• image/jpeg

• application/json

二、node基礎知識

什么是Node？

Node是一個基於Chrome V8引擎的JavaScript代碼運行環境，能夠使得javascript脫離瀏覽器運行。適合開發聊天室，博客系統，考試系統等網站。

舉個例子：

比如，想泡壺茶喝。當時的情況是：開水沒有；水壺要洗，茶壺茶杯要洗；火生了，茶葉也有了。怎么辦？

第一種：洗好水壺，灌上涼水，放在火上；在等待水開的時間里，洗茶壺、洗茶杯、拿茶葉；等水開了，泡茶喝。

第二種：先做好一些准備工作，洗水壺，洗茶壺茶杯，拿茶葉；一切就緒，灌水燒水；坐待水開了泡茶喝。

第三種：洗凈水壺，灌上涼水，放在火上，坐待水開；水開了之后，急急忙忙找茶葉，洗茶壺茶杯，泡茶喝。

哪一種辦法省時間？我們能一眼看出第一種辦法好，后兩種辦法都窩了工。

顯然，Node.js是第一種方法，有着非阻塞和事件驅動的特性。

運行環境

• 瀏覽器(軟件)能夠運行JavaScript代碼，瀏覽器就是JavaScript代碼的運行環境

• Node(軟件)能夠運行JavaScript代碼，Node就是JavaScript代碼的運行環境

為什么選擇Node使用？

• JavaScript語法開發后端應用

• 一些公司要求前端工程師掌握Node開發

• 生態系統活躍，有大量開源庫可以使用

• 前端開發工具大多基於Node開發

Node.js的組成

• JavaScript 由三部分組成，ECMAScript，DOM，BOM。

• Node.js是由ECMAScript及Node 環境提供的一些附加API組成的，包括文件、網絡、路徑等等一些更加強大的 API。

JavaScript：

• ECMAScript：JavaScript語言的核心，規定了語言的語法部分DOM

• BOM：瀏覽器為了讓他們控制，為這門語言提供的API

Node.js：

• ECMAScript：Node.js語言的核心，規定了語言的語法部分

• node環境提供api

Node.js 特點

1. 事件驅動：在 Node.js 中，客戶端請求建立連接，提交數據等行為，會觸發相應的事件。Node.js 在一個時刻，只能執行一個事件回調函數，但是在執行一個事件回調函數的中途，可以轉而處理其他事件，然后返回繼續執行原事件的回調函數。
2. 非阻塞 I/O：Node.js 中采用了非阻塞型 I/O 機制，在執行了訪問數據庫的代碼之后，將立即轉而執行其后面的代碼，把數據庫返回結果的處理代碼放在回調函數中，從而提高了程序的執行效率。
3. 輕量可伸縮，適用於實時數據交互應用。
4. 單線程：好處是減少內存開銷，不用像多線程編程那樣處處在意狀態同步的問題。缺點是錯誤會引起整個應用的退出。

Node.js基礎語法

所有ECMASCript語法在Node環境中都可以使用。
在Node環境下執行代碼，使用Node命令執行后綴為js的文件即可

Node.js全局對象global

在瀏覽器中全局對象是window，在Node中全局對象是global。
Node中全局對象下有以下方法，可以在任何地方使用，global可以省略。
console.log() 在控制台中輸出
setTimeout() 設置超時定時器
clearTimeout() 清除超時時定時器
setInterval() 設置間歇定時器
clearInterval() 清除間歇定時器

創建一個Web服務器

新建一個app.js

//引入系統模塊
const http = require('http');
//創建Web服務器對象
const app = http.createServer();
//當客戶端發送請求的時候
app.on('request', (req, res) => {
    //響應
    res.end('<h1>hello world</h1>');
});
//監聽端口
app.listen(3000);
console.log('服務器已啟動，監聽3000端口，請訪問本機域名localhost:3000'); 

1. 在node.js中創建web服務器需要用到系統模塊http，所以在系統模塊上使用require模塊引入http
2. 使用createServer創建服務器，返回值是網站服務器對象
3. node.js和JavaScript都是基於事件驅動的語言，比如JavaScript當用戶點擊某個按鈕的時候做什么事情。 node.js是當用戶接受什么請求做什么事情。
4. 添加什么事件呢？添加請求事件，也就是request事件（請求的意思）。添加請求的語法：服務器.on
5. on就是添加事件的意思，第一個參數是request請求，第二個參數是事件處理函數，當事件來的時候就會執行事件處理函數。
6. 這個事件處理函數有兩個參數，第一個單詞req是request單詞的簡寫，代表請求對象，對象中存儲了請求的一些信息，比如請求的地址、請求的ip；第二個單詞res是response單詞的簡寫，代表響應對象，使用這個對象的方法對客戶端發來的請求做出響應。
7. 這個服務器還要經過一個端口才能向外界進行服務，如何監聽端口呢？在網站app對象下有個方法叫listen，listen監聽的就是一個端口號。在node.js中習慣上將這個寫出3000

運行

打開CMD或者PowerShell輸入以下命令運行app.js文件

node aap.js

運行結果

服務器顯示標識，利用標識響應不同的內容。

路由

http://localhost:3000/index

http://localhost:3000/login

路由是指客戶端請求地址與服務器端程序代碼的對應關系。簡單的說，就是請求什么響應什么。

在原先的基礎上增加路由功能，並優化代碼

//1.引入系統模塊http
//2.創建網站服務器
//3.為網站服務器對象添加請求事件
//4.實現路由功能

const http = require('http');
const url = require('url');
const app = http.createServer();

app.on('request', (req, res) => {
    //1.獲取客戶端的請求方式 
    const method = req.method.toLowerCase();
    //2.獲取請求地址
    const pathname = url.parse(req.url).pathname;
    //3.請求正常，服務器添加字符編碼格式
    res.writeHead(200, {
        'content-type': 'text/html;charset=utf8'
    });
	//4.判斷客戶端輸入的域名，服務器響應其內容
    if (method == 'get') {
        if (pathname == '/' || pathname == '/index') {
            res.end('歡迎來到首頁');
        } else if (pathname == '/list') {
            res.end('歡迎來到列表頁')
        } else {
            res.end('您訪問的頁面不存在')
        }
    } else if (method == 'post') {

    }
}).listen(3000);
console.log('服務器啟動成功');