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【nodejs】入门必知

程序员文章站 2022-07-10 15:41:02
...

https://i5ting.github.io/How-to-learn-node-correctly/#1

 

1.3.2. 安装Node.js环境

3m安装法

  • nvm（node version manager）【需要使用npm安装，替代品是yrm（支持yarn）】
  • nrm（node registry manager）【需要使用npm安装，替代品是yrm（支持yarn）】
  • npm（node packages manager）【内置，替代品是n或nvs（对win也支持）】

1.3.2.1. nvm

node版本发布非常快，而且多版本共存可能性较大，推荐使用nvm来安装node

$ curl -o- https://raw.githubusercontent.com/creationix/nvm/v0.33.6/install.sh | bash

$ echo 'export NVM_DIR="$HOME/.nvm"' >> ~/.zshrc
$ echo '[ -s "$NVM_DIR/nvm.sh" ] && . "$NVM_DIR/nvm.sh" # This loads nvm' >> ~/.zshrc
$ source ~/.zshrc

$ nvm install 0.10
$ nvm install 4
$ nvm install 6
$ nvm install 8

1.3.2.2. nrm

https://registry.npmjs.com 是node官方的源（registry），服务器在国外，下载速度较慢，推荐安装nrm来切换源，国内的cnpm和taobao的源都非常快，当然，如果你想自建源也是支持的。

$ npm install --global nrm --registry=https://registry.npm.taobao.org
$ nrm use cnpm

1.3.2.3. npm

nrm切换完源之后，你安装npm模块的速度会更快。

$ npm install --global yarn

npm基本命令

名称 描述 简写
npm install xxx 安装xxx模块，但不记录到package.json里 npm i xxx
npm install --save xxx 安装xxx模块，并且记录到package.json里，字段对应的dependency，是产品环境必须依赖的模块 npm i -s xxx
npm install --save-dev xxx 安装xxx模块，并且记录到package.json里，字段对应的dev-dependency，是开发环境必须依赖的模块，比如测试类的（mocha、chai、sinon、zombie、supertest等）都在 npm i -D xxx
npm install --global xxx 全局安装xxx模块，但不记录到package.json里，如果模块里package.json有bin配置，会自动链接，作为cli命令 npm i -g xxx

1.3.3. 常用软件

  • 1）oh my zsh是我最习惯的shell，终端下非常好用

配合iterm2分屏 + spectacle全屏，几乎无敌

  • 2）brew是mac装软件非常好的方式，和apt-get、rpm等都非常类似

安装4个必备软件

  • brew install git 最流行的SCM源码版本控制软件
  • brew install wget 下载、扒站神器
  • brew install ack 搜索代码神器

  • brew install autojump 终端下多目录跳转神器

  • 3）vim

我虽然不算vim党，但也深爱着。janus是一个非常好用的vim集成开发环境。比如ctrl-p、nerdtree等插件都集成了，对我这种懒人足够了。

1.3.4. IDE和编辑器

关于Node.js的IDE和编辑器有很多选择，对比如下

名称 是否收费 断点调试 功能
Webstorm 收费 支持 是IDE，在代码提示、重构等方面功能非常强大，支持的各种语言、框架、模板也非常多，支持断点调试，好处是特别智能，缺点也是特别智能
Sublime/TextMate 收费 不支持 编辑器里非常好用的，textmate主要针对mac用户，sublime是跨平台的，相信很多前端开发都熟悉
Vim/Emacs 免费 不支持 命令行下的编辑器，非常强大，难度也稍大，但更为酷炫，而且对于服务器部署开发来说是值得一学的
VSCode/Atom 免费 支持 Atom比较早，功能强大，缺点稍卡顿，VSCode是微软出的，速度快，对于Node.js 调试，重构，代码提示等方面支持都非常好

Visual Studio Code是一个运行于 Mac、Windows和 Linux 之上的，针对于编写现代 Web 和云应用的跨平台源代码编辑器。它功能强大，便于调试，加上它本身也是基于 Node.js 模块 electron 构建的，尤其要推荐大家使用。

Visual Studio Code（以下简称vsc）

  • vsc是一个比较潮比较新的编辑器（跨平台Mac OS X、Windows和 Linux ）
  • vsc功能和textmate、sublime、notepad++，ultraedit等比较，毫不逊色
  • vsc尤其是在nodejs（调试）和typescript、go上支持尤其好
  • vsc提供了自定义 Debugger Adapter 和 VSCode Debug Protocol 从而实现自己的调试器

值得一学，我推荐VSCode编辑器！

【重点：】更多调试方法，参见https://github.com/i5ting/node-debug-tutorial

1.3.5. Node.js应用场景

《Node.js in action》一书里说，Node.js 所针对的应用程序有一个专门的简称：DIRT。它表示数据密集型实时（data-intensive real-time）程序。因为 Node.js 自身在 I/O 上非常轻量，它善于将数据从一个管道混排或代理到另一个管道上，这能在处理大量请求时持有很多开放的连接，并且只占用一小部分内存。它的设计目标是保证响应能力，跟浏览器一样。

这话不假，但在今天来看，DIRT 还是范围小了。其实 DIRT 本质上说的 I/O 处理的都算，但随着大前端的发展，Node.js 已经不再只是 I/O 处理相关，而是更加的“Node”！

Node.js 使用场景主要分为4大类

【nodejs】入门必知

  • 1）跨平台：覆盖你能想到的面向用户的所有平台，传统的PC Web端，以及PC客户端 nw.js/electron 、移动端 cordova、HTML5、react-native、weex，硬件 ruff.io 等
  • 2）Web应用开发：网站、Api、RPC服务等
  • 3）前端：三大框架 React \ Vue \ Angular 辅助开发，以及工程化演进过程（使用Gulp /Webpack 构建 Web 开发工具）
  • 4）工具：npm上各种工具模块，包括各种前端预编译、构建工具 Grunt / Gulp、脚手架，命令行工具，各种奇技淫巧等

下面列出具体的 Node.js 的使用场景，以模块维度划分

分类 描述 相关模块
网站 类似于 cnodejs.org 这样传统的网站 Express / Koa
Api 同时提供给移动端，PC，H5 等前端使用的 HTTP Api接口 Restify / HApi
Api代理 为前端提供的，主要对后端Api接口进行再处理，以便更多的适应前端开发 Express / Koa
IM即时聊天 实时应用，很多是基于 WebSocket协议的 Socket.io / sockjs
反向代理 提供类似于 nginx 反向代理功能，但对前端更友好 anyproxy / node-http-proxy / hiproxy
前端构建工具 辅助前端开发，尤其是各种预编译，构建相关的工具，能够极大的提高前端开发效率 Grunt / Gulp / Bower / Webpack / Fis3 / YKit
命令行工具 使用命令行是非常酷的方式，前端开发自定义了很多相关工具，无论是shell命令，node脚本，还是各种脚手架等，几乎每个公司\小组都会自己的命令行工具集 Cordova / Shell.js
操作系统 有实现，但估计不太会有人用 NodeOS
跨平台打包工具 使用 Web 开发技术开发PC客户端是目前最流行的方式，会有更多前端开发工具是采用这种方式的 PC端的electron、nw.js，比如钉钉PC客户端、微信小程序IDE、微信客户端，移动的Cordova，即老的Phonegap，还有更加有名的一站式开发框架Ionicframework
P2P 区块链开发、BT客户端 webtorrent / ipfs
编辑器 Atom 和 VSCode 都是基于 electron 模块的 electron
物联网与硬件 ruff.io和很多硬件都支持node sdk ruff

Node.js 应用场景非常丰富，比如 Node.js 可以开发操作系统，但一般我都不讲的，就算说了也没多大意义，难道大家真的会用吗？一般，我习惯将 Node.js 应用场景分为7个部分。

1）初衷，server端，不想成了前端开发的基础设施 2）命令行辅助工具，甚至可以是运维 3）移动端：cordova，pc端：nw.js和electron 4）组件化，构建，代理 5）架构，前后端分离、api proxy 6）性能优化、反爬虫与爬虫 7) 全栈最便捷之路

编号 场景 说明
1 反向代理 Node.js可以作为nginx这样的反向代理，虽然线上我们很少这样做，但它确确实实可以这样做。比如node-http-proxy和anyproxy等，其实使用Node.js做这种请求转发是非常简单的，在后面的http章节里，有单独的讲解。
2 爬虫 有大量的爬虫模块，比如node-crawler等，写起来比python要简单一些，尤其搭配jsdom（node版本的jQuery）类库的，对前端来说尤其友好
3 命令行工具 所有辅助开发，运维，提高效率等等可以用cli做的，使用node来开发都非常合适，是编写命令行工具最简单的方式，java8以后也参考了node的命令行实现
4 微服务与RPC node里有各种rpc支持，比如node编写的dnode，seneca，也有跨语言支持的grpc，足够应用了
5 微信公众号开发 相关sdk，框架非常多，是快速开发的利器
6 前端流行SSR && PWA SSR是服务器端渲染，PWA是渐进式Web应用，都是今年最火的技术。如果大家用过，一定对Node.js不陌生。比如React、Vuejs都是Node.js实现的ssr。至于pwa的service-worker也是Node.js实现的。那么为啥不用其他语言实现呢？不是其他语言不能实现，而是使用Node.js简单、方便、学习成本低，轻松获得高性能，如果用其他语言，我至少还得装环境

可以说目前大家能够看到的、用到的软件都有 Node.js 身影，当下最流行的软件写法也大都是基于 Node.js 的，比如 PC 客户端 luin/medis采用 electron 打包，写法采用 React + Redux。我自己一直的实践的【Node全栈】，也正是基于这种趋势而形成的。在未来，Node.js 的应用场景会更加的广泛，更多参见 sindresorhus/awesome-nodejs。

1.3.6. Node核心：异步流程控制

Node.js是为异步而生的，它自己把复杂的事儿做了（高并发，低延时），交给用户的只是有点难用的Callback写法。也正是坦诚的将异步回调暴露出来，才有更好的流程控制方面的演进。也正是这些演进，让Node.js从DIRT（数据敏感实时应用）扩展到更多的应用场景，今天的Node.js已经不只是能写后端的JavaScript，已经涵盖了所有涉及到开发的各个方面，而Node全栈更是热门种的热门。

直面问题才能有更好的解决方式，Node.js的异步是整个学习Node.js过程中重中之重。

  • 1) 异步流程控制学习重点
  • 2）Api写法：Error-first Callback 和 EventEmitter
  • 3）中流砥柱：Promise
  • 4）终极解决方案：Async/Await

1.3.6.1. 1) 异步流程控制学习重点

我整理了一张图，更直观一些。从09年到现在，8年多的时间里，整个Node.js社区做了大量尝试，其中曲折足足够写一本书的了。大家先简单了解一下。

【nodejs】入门必知

  • 红色代表Promise，是使用最多的，无论async还是generator都可用
  • 蓝色是Generator，过度货
  • 绿色是Async函数，趋势

结论：Promise是必须会的，那你为什么不顺势而为呢？

推荐：使用Async函数 + Promise组合，如下图所示。

其实，一般使用是不需要掌握上图中的所有技术的。对于初学者来说，先够用，再去深究细节。所以，精简一下，只了解3个就足够足够用了。

【nodejs】入门必知

结论

  1. Node.js SDK里callback写法必须会的。
  2. Node.js学习重点: Async函数与Promise
    1. 中流砥柱：Promise
    2. 终极解决方案：Async/Await

所以下面我们会分个小部分进行讲解。

1.3.6.2. 2）Api写法：Error-first Callback 和 EventEmitter

a）Error-first Callback 定义错误优先的回调写法只需要注意2条规则即可：

  • 回调函数的第一个参数返回的error对象，如果error发生了，它会作为第一个err参数返回，如果没有，一般做法是返回null。
  • 回调函数的第二个参数返回的是任何成功响应的结果数据。如果结果正常，没有error发生，err会被设置为null，并在第二个参数就出返回成功结果数据。

下面让我们看一下调用函数示例，Node.js 文档里最常采用下面这样的回调方式：

function(err, res) {
  // process the error and result
}

这里的 callback 指的是带有2个参数的函数："err"和 "res"。语义上讲，非空的“err”相当于程序异常；而空的“err”相当于可以正常返回结果“res”，无任何异常。

b）EventEmitter

事件模块是 Node.js 内置的对观察者模式“发布/订阅”（publish/subscribe）的实现，通过EventEmitter属性，提供了一个构造函数。该构造函数的实例具有 on 方法，可以用来监听指定事件，并触发回调函数。任意对象都可以发布指定事件，被 EventEmitter 实例的 on方法监听到。

在node 6之后，可以直接使用require('events')类

var EventEmitter = require('events')
var util = require('util')

var MyEmitter = function () {

}

util.inherits(MyEmitter, EventEmitter)

const myEmitter = new MyEmitter();

myEmitter.on('event', (a, b) => {
  console.log(a, b, this);
    // Prints: a b {}
});

myEmitter.emit('event', 'a', 'b');

和jquery、vue里的Event是非常类似的。而且前端自己也有EventEmitter。

c）如何更好的查Node.js文档

API是应用程序接口Application Programming Interface的简称。从Node.js异步原理，我们可以知道，核心在于 Node.js SDK 中API调用，然后交由EventLoop（Libuv）去执行，所以我们一定要熟悉Node.js的API操作。

Node.js的API都是异步的，同步的函数是奢求，要查API文档，在高并发场景下慎用。

笔者推荐使用 Dash 或 Zeal 查看离线文档，经常查看离线文档，对Api理解会深入很多，比IDE辅助要好，可以有效避免离开IDE就不会写代码的窘境。

【nodejs】入门必知

1.3.6.3. 3）中流砥柱：Promise

回调地狱

Node.js 因为采用了错误优先的回调风格写法，导致sdk里导出都是回调函数。如果组合调用的话，就会特别痛苦，经常会出现回调里嵌套回调的问题，大家都非常厌烦这种写法，称之为Callback Hell，即回调地狱。一个经典的例子来自著名的Promise模块q文档里。

step1(function (value1) {
    step2(value1, function(value2) {
        step3(value2, function(value3) {
            step4(value3, function(value4) {
                // Do something with value4
            });
        });
    });
});

这里只是做4步，嵌套了4层回调，如果更多步骤呢？很多新手浅尝辄止，到这儿就望而却步，粉转黑。这明显不够成熟，最起码你要看看它的应对解决方案吧！

Node.js 约定所有Api都采用错误优先的回调方式，这部分场景都是大家直接调用接口，无太多变化。而Promise是对回调地狱的思考，或者说是改良方案。目前使用非常普遍，可以说是在async函数普及之前唯一一个通用性规范，甚至 Node.js 社区都在考虑 Promise 化，可见其影响之大。

Promise最早也是在commonjs社区提出来的，当时提出了很多规范。比较接受的是promise/A规范。后来人们在这个基础上，提出了promise/A+规范，也就是实际上现在的业内推行的规范。ES6 也是采用的这种规范。

Promise意味着[许愿|承诺]一个还没有完成的操作，但在未来会完成的。与Promise最主要的交互方法是通过将函数传入它的then方法从而获取得Promise最终的值或Promise最终最拒绝（reject）的原因。要点有三个：

  • 递归，每个异步操作返回的都是promise对象
  • 状态机：三种状态转换，只在promise对象内部可以控制，外部不能改变状态
  • 全局异常处理

1)定义

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  // do a thing, possibly async, then…

  if (/* everything turned out fine */) {
    resolve("Stuff worked!");
  }
  else {
    reject(Error("It broke"));
  }
});

每个Promise定义都是一样的，在构造函数里传入一个匿名函数，参数是resolve和reject，分别代表成功和失败时候的处理。

2)调用

promise.then(function(text){
    console.log(text)// Stuff worked!
    return Promise.reject(new Error('我是故意的'))
}).catch(function(err){
    console.log(err)
})

它的主要交互方式是通过then函数，如果Promise成功执行resolve了，那么它就会将resolve的值传给最近的then函数，作为它的then函数的参数。如果出错reject，那就交给catch来捕获异常就好了。

Promise 的最大优势是标准化，各类异步工具库都按照统一规范实现，即使是async函数也可以无缝集成。所以用 Promise 封装 API 通用性强，用起来简单，学习成本低。在async函数普及之前，绝大部分应用都是采用Promise来做异步流程控制的，所以掌握Promise是Node.js学习过程中必须要掌握的重中之重。

Bluebird是 Node.js 世界里性能最好的Promise/a+规范的实现模块，Api非常齐全，功能强大，是原生Promise外的不二选择。

好处如下：

  • 避免Node.js内置Promise实现 问题，使用与所有版本兼容
  • 避免Node.js 4曾经出现的内存泄露问题
  • 内置更多扩展，timeout、 promisifyAll等，对Promise/A+规范提供了强有力的补充

限于时间关系，这里就不一一列举了，还是那句话，在学习Node.js过程中，对于Promise了解多深入都不过分。

推荐学习资料

1.3.6.4. 4）终极解决方案：Async/Await

Async/Await是异步操作的终极解决方案，Koa 2在node 7.6发布之后，立马发布了正式版本，并且推荐使用async函数来编写Koa中间件。

这里给出一段Koa 2应用里的一段代码

exports.list = async (ctx, next) => {
  try {
    let students = await Student.getAllAsync();

    await ctx.render('students/index', {
      students : students
    })
  } catch (err) {
    return ctx.api_error(err);
  }
};

它做了3件事儿

  • 通过await Student.getAllAsync();来获取所有的students信息。
  • 通过await ctx.render渲染页面
  • 由于是同步代码，使用try/catch做的异常处理

是不是非常简单，现在Eggjs里也都是这样同步的代码。

4.1 正常写法

const pkgConf = require('pkg-conf');

async function main(){
    const config = await pkgConf('unicorn');

    console.log(config.rainbow);
    //=> true
}

main();

变态写法

const pkgConf = require('pkg-conf');

(async () => {
    const config = await pkgConf('unicorn');

    console.log(config.rainbow);
    //=> true
})();

4.2 await + Promise

const Promise = require('bluebird');
const fs = Promise.promisifyAll(require("fs"));

async function main(){
    const contents = await fs.readFileAsync("myfile.js", "utf8")
    console.log(contents);
}

main();

4.3 await + co + generator

const co = require('co');
const Promise = require('bluebird');
const fs = Promise.promisifyAll(require("fs"));

async function main(){
   const contents = co(function* () {
      var result = yield fs.readFileAsync("myfile.js", "utf8")
      return result;
   })

    console.log(contents);
}

main();

要点

  • co的返回值是promise，所以await可以直接接co。
  • co的参数是genrator
  • 在generator里可以使用yield，而yield后面接的有5种可能，故而把这些可以yield接的方式成为yieldable，即可以yield接的。
    • Promises
    • Thunks (functions)
    • array (parallel execution)
    • objects (parallel execution)
    • Generators 和 GeneratorFunctions

由上面3中基本用法可以推出Async函数要点如下：

  • Async函数语义上非常好
  • Async不需要执行器，它本身具备执行能力，不像Generator需要co模块
  • Async函数的异常处理采用try/catch和Promise的错误处理，非常强大
  • Await接Promise，Promise自身就足够应对所有流程了，包括async函数没有纯并行处理机制，也可以采用Promise里的all和race来补齐
  • Await释放Promise的组合能力，外加co和Promise的then，几乎没有不支持的场景

综上所述

  • Async函数是趋势，如果Chrome 52. v8 5.1已经支持Async函数 ( https://github.com/nodejs/CTC/issues/7 )了，Node.js支持还会远么？
  • Async和Generator函数里都支持promise，所以promise是必须会的。
  • Generator和yield异常强大，不过不会成为主流，所以学会基本用法和promise就好了，没必要所有的都必须会。
  • co作为Generator执行器是不错的，它更好的是当做Promise 包装器，通过Generator支持yieldable，最后返回Promise，是不是有点无耻？

小结

这部分共讲了4个小点，都是极其直接的必须掌握的知识点。

  • 1) 异步流程控制学习重点
  • 2）Api写法：Error-first Callback 和 EventEmitter
  • 3）中流砥柱：Promise
  • 4）终极解决方案：Async/Await

这里再提一下关于Node.js源码阅读问题，很多人api都还没玩儿熟练就去阅读源码，这是非常不赞成的，不带着问题去读源码是比较容易迷失在大量代码中的。效果并不好。

先用明白，然后再去阅读Node.js源码，然后探寻libuv并发机制。很多人买了朴大的《深入浅出Node.js》一书，看了之后还是不太会用，不是书写的不好，而是步骤不对。

  • Node in action和了不起的Node.js是入门的绝好书籍，非常简单，各个部分都讲了，但不深入，看了之后，基本就能用起来了
  • 当你用了一段之后，你会对Node.js的运行机制好奇，为啥呢？这时候去读朴大的《深入浅出Node.js》一书就能够解惑。原因很简单，九浅一深一书是偏向底层实现原理的书，从操作系统，并发原理，node源码层层解读。如果是新手读，难免会比较郁闷。
  • 实践类的可以看看雷宗民（老雷）和赵坤（nswbmw）写的书

我一般给大家的推荐是把Node in action读上5遍10遍，入门干活足够了。剩下的就是反复实践，多写代码和npm模块就好。

目前所有的书籍几乎都有点过时了，大部分都是Node.js v0.10左右的版本的，我的新书是基于Node.js 8版本的，预计2018年3月或4月出版。别催我，真没法更快了。

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