nodejs-学习笔记004

最新推荐文章于 2024-12-10 07:45:00 发布

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分类专栏： nodejs学习文章标签： node API 学习笔记

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本文介绍了Node.js中的全局对象global以及其属性，如console和process，详细讲解了process对象的功能，包括process.argv、process.stdout、process.stdin和process.nextTick。此外，还探讨了console对象的使用以及util模块的inherits和inspect方法。最后，讨论了Node.js的事件驱动模型，特别是events模块和EventEmitter类，阐述了如何添加和移除事件监听器。

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核心模块是 Node.js 的心脏，它由一些精简而高效的库组成，为 Node.js 提供了基本的 API 。

 全局对象;
 常用工具;
 事件机制;
 文件系统访问;
 HTTP 服务器与客户端。

全局对象

JavaScript 中有一个特殊的对象，称为全局对象(Global Object)，它及其所有属性都可以在程序的任何地方访问，即全局变量。在浏览器 JavaScript 中，通常 window 是全局对象，而 Node.js 中的全局对象是 global，所有全局变量(除了 global 本身以外)都是 global对象的属性。

我们在 Node.js 中能够直接访问到对象通常都是 global 的属性，如 console、process等，下面逐一介绍。

满足以下条件的变量是全局变量:

 在最外层定义的变量;
 全局对象的属性;
 隐式定义的变量(未定义直接赋值的变量)。当你定义一个全局变量时，这个变量同时也会成为全局对象的属性，反之亦然。需要注

意的是，在 Node.js 中你不可能在最外层定义变量，因为所有用户代码都是属于当前模块的，而模块本身不是最外层上下文。

process 是一个全局变量，即 global 对象的属性。它用于描述当前 Node.js 进程状态的对象，提供了一个与操作系统的简单接口。通常在你写本地命令行程序的时候，少不了要和它打交道。下面将会介绍 process 对象的一些最常用的成员方法。

 process.argv是命令行参数数组，第一个元素是 node，第二个元素是脚本文件名，

console.log(process.argv);

将以上代码存储为 argv.js，通过以下命令运行:

$ node argv.js 1991 name=byvoid --v "Carbo Kuo"
[ 'node',

  '/home/byvoid/argv.js',
  '1991',
  'name=byvoid',
  '--v',

'Carbo Kuo' ]

 process.stdout是标准输出流，通常我们使用的 console.log() 向标准输出打印字符，而 process.stdout.write() 函数提供了更底层的接口。 process.stdin是标准输入流，初始时它是被暂停的，要想从标准输入读取数据，你必须恢复流，并手动编写流的事件响应函数。

process.stdin.resume();

process.stdin.on('data', function(data) {process.stdout.write('read from console: ' + data.toString());

});

process.nextTick(callback)的功能是为事件循环设置一项任务，Node.js 会在下次事件循环调响应时调用 callback。

初学者很可能不理解这个函数的作用，有什么任务不能在当下执行完，需要交给下次事 7件循环响应来做呢?我们讨论过，Node.js 适合 I/O 密集型的应用，而不是计算密集型的应用，因为一个 Node.js 进程只有一个线程，因此在任何时刻都只有一个事件在执行。如果这个事件占用大量的 CPU 时间，执行事件循环中的下一个事件就需要等待很久，因此 Node.js 的一个编程原则就是尽量缩短每个事件的执行时间。process.nextTick() 提供了一个这样的工具，可以把复杂的工作拆散，变成一个个较小的事件。

function doSomething(args, callback) {somethingComplicated(args);callback();

}

doSomething(function onEnd() {compute();

});

我们假设 compute() 和 somethingComplicated() 是两个较为耗时的函数，以上的程序在调用 doSomething() 时会先执行 somethingComplicated()，然后立即调用回调函数，在 onEnd() 中又会执行 compute()。下面用 process.nextTick() 改写上面的程序:

function doSomething(args, callback) {somethingComplicated(args);process.nextTick(callback);

}

doSomething(function onEnd() {compute();

});

改写后的程序会把上面耗时的操作拆分为两个事件，减少每个事件的执行时间，提高事件响应速度。

我们探讨了process对象常用的几个成员，除此之外process还展示了process.platform、process.pid、process.execPath、process.memoryUsage() 等方法，以及 POSIX进程信号响应机制。有兴趣的读者可以访问 http://nodejs.org/api/process.html 了解详细内容。

console

console 用于提供控制台标准输出，它是由 Internet Explorer 的 JScript 引擎提供的调试工具，后来逐渐成为浏览器的事实标准。Node.js 沿用了这个标准，提供与习惯行为一致的console 对象，用于向标准输出流(stdout)或标准错误流(stderr)输出字符。

 console.log():向标准输出流打印字符并以换行符结束。console.log 接受若干个参数，如果只有一个参数，则输出这个参数的字符串形式。如果有多个参数，则以类似于 C 语言 printf() 命令的格式输出。第一个参数是一个字符串，如果没有参数，只打印一个换行。

console.log('Hello world');console.log('byvoid%diovyb');console.log('byvoid%diovyb', 1991);

运行结果为:

Hello world
byvoid%diovyb
byvoid1991iovyb

console.error():与 console.log()用法相同，只是向标准错误流输出。

 console.trace():向标准错误流输出当前的调用栈。

console.trace();

运行结果为:

Trace:
at Object.<anonymous> (/home/byvoid/consoletrace.js:1:71)
at Module._compile (module.js:441:26)
at Object..js (module.js:459:10)
at Module.load (module.js:348:31)
at Function._load (module.js:308:12) 4at Array.0 (module.js:479:10)
at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)

常用工具 util

util 是一个 Node.js 核心模块，提供常用函数的集合，用于弥补核心 JavaScript 的功能过于精简的不足。

util.inherits

util.inherits(constructor, superConstructor)是一个实现对象间原型继承的函数。JavaScript 的面向对象特性是基于原型的，与常见的基于类的不同。JavaScript 没有提供对象继承的语言级别特性，而是通过原型复制来实现的，具体细节我们在附录A中讨论，在这里我们只介绍 util.inherits 的用法，示例如下:

var util = require('util');

function Base() {this.name = 'base';this.base = 1991;

this.sayHello = function() { 9console.log('Hello ' + this.name);

};}

Base.prototype.showName = function() {console.log(this.name);

};

function Sub() {this.name = 'sub';

    }
    util.inherits(Sub, Base);

var objBase = new Base();objBase.showName();objBase.sayHello();console.log(objBase);

var objSub = new Sub();objSub.showName();//objSub.sayHello();console.log(objSub);

我们定义了一个基础对象 Base 和一个继承自 Base 的 Sub，Base 有三个在构造函数内定义的属性和一个原型中定义的函数，通过 util.inherits 实现继承。运行结果如下:

    base
    Hello base
    { name: 'base', base: 1991, sayHello: [Function] }
    sub
    { name: 'sub' }

注意，Sub 仅仅继承了 Base 在原型中定义的函数，而构造函数内部创造的 base 属性和 sayHello 函数都没有被 Sub 继承。同时，在原型中定义的属性不会被 console.log 作为对象的属性输出。如果我们去掉 objSub.sayHello(); 这行的注释，将会看到:

    node.js:201
            throw e; // process.nextTick error, or 'error' event on first tick

^
TypeError: Object #<Sub> has no method 'sayHello'

at Object.<anonymous> (/home/byvoid/utilinherits.js:29:8)at Module._compile (module.js:441:26)
at Object..js (module.js:459:10)
at Module.load (module.js:348:31)

        at Function._load (module.js:308:12)
        at Array.0 (module.js:479:10)
        at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)

util.inspect

util.inspect(object,[showHidden],[depth],[colors])是一个将任意对象转换为字符串的方法，通常用于调试和错误输出。它至少接受一个参数 object，即要转换的对象。

showHidden 是一个可选参数，如果值为true，将会输出更多隐藏信息。

depth 表示最大递归的层数，如果对象很复杂，你可以指定层数以控制输出信息的多少。如果不指定depth，默认会递归2层，指定为 null 表示将不限递归层数完整遍历对象。

如果color 值为 true，输出格式将会以 ANSI 颜色编码，通常用于在终端显示更漂亮的效果。

特别要指出的是，util.inspect 并不会简单地直接把对象转换为字符串，即使该对象定义了 toString 方法也不会调用。

var util = require('util');

function Person() {this.name = 'byvoid';

this.toString = function() {return this.name;

};}

var obj = new Person();console.log(util.inspect(obj));

console.log(util.inspect(obj, true));运行结果是:

    { name: 'byvoid', toString: [Function] }
    { toString:

{ [Function]
[prototype]: { [constructor]: [Circular] },[caller]: null,
[length]: 0,
[name]: '',
[arguments]: null },

      name: 'byvoid' }

除了以上我们介绍的几个函数之外，util还提供了util.isArray()、util.isRegExp()、util.isDate()、util.isError() 四个类型测试工具，以及 util.format()、util.debug() 等工具。有兴趣的读者可以访问 http://nodejs.org/api/util.html 了解详细内容。

事件驱动 events

events 是 Node.js 最重要的模块，没有“之一”，原因是 Node.js 本身架构就是事件式的，而它提供了唯一的接口，所以堪称 Node.js 事件编程的基石。events 模块不仅用于用户代码与 Node.js 下层事件循环的交互，还几乎被所有的模块依赖。

事件发射器

events 模块只提供了一个对象: events.EventEmitter。EventEmitter 的核心就是事件发射与事件监听器功能的封装。EventEmitter 的每个事件由一个事件名和若干个参数组成，事件名是一个字符串，通常表达一定的语义。对于每个事件，EventEmitter 支持若干个事件监听器。当事件发射时，注册到这个事件的事件监听器被依次调用，事件参数作为回调函数参数传递。

  让我们以下面的例子解释这个过程:

var events = require('events');

var emitter = new events.EventEmitter();

emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {console.log('listener1', arg1, arg2);

});

emitter.on('someEvent', function(arg1, arg2) {console.log('listener2', arg1, arg2);

});

emitter.emit('someEvent', 'byvoid', 1991);运行的结果是:

    listener1 byvoid 1991
    listener2 byvoid 1991

以上例子中，emitter 为事件 someEvent 注册了两个事件监听器，然后发射了someEvent 事件。运行结果中可以看到两个事件监听器回调函数被先后调用。

这就是EventEmitter最简单的用法。接下来我们介绍一下EventEmitter常用的API。 EventEmitter.on(event, listener) 为指定事件注册一个监听器，接受一个字

符串event 和一个回调函数listener。
 EventEmitter.emit(event, [arg1], [arg2], [...]) 发射 event 事件，传递若干可选参数到事件监听器的参数表。

 EventEmitter.once(event, listener) 为指定事件注册一个单次监听器，即监听器最多只会触发一次，触发后立刻解除该监听器。

 EventEmitter.removeListener(event, listener) 移除指定事件的某个监听器，listener 必须是该事件已经注册过的监听器。

 EventEmitter.removeAllListeners([event]) 移除所有事件的所有监听器，如果指定 event，则移除指定事件的所有监听器。

error事件

EventEmitter 定义了一个特殊的事件 error，它包含了“错误”的语义，我们在遇到异常的时候通常会发射 error 事件。当 error 被发射时，EventEmitter 规定如果没有响应的监听器，Node.js 会把它当作异常，退出程序并打印调用栈。我们一般要为会发射 error事件的对象设置监听器，避免遇到错误后整个程序崩溃。例如:

var events = require('events');
var emitter = new events.EventEmitter();

    emitter.emit('error');

运行时会显示以下错误:

    node.js:201
            throw e; // process.nextTick error, or 'error' event on first tick

                  ^
    Error: Uncaught, unspecified 'error' event.

        at EventEmitter.emit (events.js:50:15)
        at Object.<anonymous> (/home/byvoid/error.js:5:9)
        at Module._compile (module.js:441:26)
        at Object..js (module.js:459:10)
        at Module.load (module.js:348:31)
        at Function._load (module.js:308:12)
        at Array.0 (module.js:479:10)
        at EventEmitter._tickCallback (node.js:192:40)

继承 EventEmitter

大多数时候我们不会直接使用 EventEmitter，而是在对象中继承它。包括 fs、net、http 在内的，只要是支持事件响应的核心模块都是 EventEmitter 的子类。

为什么要这样做呢?原因有两点。首先，具有某个实体功能的对象实现事件符合语义，事件的监听和发射应该是一个对象的方法。其次 JavaScript 的对象机制是基于原型的，支持部分多重继承，继承 EventEmitter 不会打乱对象原有的继承关系。