node.js的安裝使用與示例

...wd......wd......wd...成都信息工程學院Node.js的安裝使用及例如周星2012/7/5本文檔分為介紹篇和使用篇，介紹篇關于node.js的介紹、應用及前景等；使用篇包括node.js安裝和命令、架起一個服務、完成一個〞hello,world〞、搭建一個只支持靜態(tài)網頁的web服務器、使node.js和socket.io實現websocket，搭建小型聊天室、node.js和jquery的結合，通過本文檔初學者可以很快了解node.js及其使用方法，當然本文檔只是一個簡要概括，更多的功能需要您深入去探究。有幾個新概念需要您了解：V8引擎、Rest、服務器javascript。目錄介紹篇：2什么是node.js2Node.js的適用場景2Node旨在解決什么問題2ESTfulAPI3Twitter隊列3電子游戲統(tǒng)計數據3映像文件服務器3下面答復一些對于node.js和舊知識的一些問題41服務端JS的實現，和我們傳統(tǒng)的服務端實現相比，優(yōu)勢在哪里呢42node.js的開發(fā)效率和本錢，具體表達在哪呢4使用篇：41Node.js的安裝和控制臺命令42架一個服務6一、批量執(zhí)行代碼6二、前端呢還是后端這是個問題。6三、模塊模塊7四、服務之HelloWorld73完成HelloWorld94搭建一個靜態(tài)的web服務器11一讀寫文件11二、分析請求路徑125Websocket的實現15一、WebSocket是什么15二、與傳統(tǒng)的相比，它的優(yōu)點是什么15三、WebSocket能干什么15四、WebSocket協(xié)議與Socket.IO模塊156利用Websocket實現聊天室177websocket與jquery的結合19完畢語21介紹篇：什么是node.js在介紹node.js之前，我們首先了解一下node.js的重要性，看看都有誰在用它。微軟的云服務Azure已經開場支持Node.js、還有就是Ebay、Yahoo、Linkedin，這些IT界的大佬都在用，node.js未來肯定是光明的。下面再說什么是node.js，node.js的官方網站這樣自我描述：Node.jsisaplatformbuiltonChrome'sJavaScriptruntimeforeasilybuildingfast,scalablenetworkapplications.Node.jsusesanevent-driven,non-blockingI/Omodelthatmakesitlightweightandefficient,perfectfordata-intensivereal-timeapplicationsthatrunacrossdistributeddevices.翻譯過來就是：Node.js是一個平臺，建設在ChromeJavaScript運行時之上，目的是建設快速、可伸縮的網絡應用。Node.js使用事件驅動，非阻塞的I/O模式，這使得他是輕量而高效的，能夠在分布設備上完美運行高數據吞吐的實時應用。如果還想深入了解，可能還需要您去了解一下google的V8引擎。介紹到此為止，下面我們來看一下node.js的適用場景。Node.js的適用場景Node旨在解決什么問題Node公開宣稱的目標是“旨在提供一種簡單的構建可伸縮網絡程序的方法〞。當前的服務器程序有什么問題我們來做個數學題。在Java?和PHP這類語言中，每個連接都會生成一個新線程，每個新線程可能需要2MB配套內存。在一個擁有8GBRAM的系統(tǒng)上，理論上最大的并發(fā)連接數量是4,000個用戶。隨著您的客戶端根基的增長，您希望您的web應用程序支持更多用戶，這樣，您必須添加更多服務器。當然，這會增加業(yè)務本錢，尤其是服務器本錢、運輸本錢和人工本錢。除這些本錢上升外，還有一個技術問題：用戶可能針對每個請求使用不同的服務器，因此，任何共享資源都必須在所有服務器之間共享。例如，在Java中，靜態(tài)變量和緩存需要在每個服務器上的JVMs之間共享。這就是整個web應用程序架構中的瓶頸：一個服務器能夠處理的并發(fā)連接的最大數量。Node解決這個問題的方法是：更改連接連接到服務器的方式。每個連接都創(chuàng)立一個進程，該進程不需要配套內存塊，而不是為每個連接生成一個新的OS線程〔并向其分配一些配套內存〕。Node聲稱它絕不會死鎖，因為它根本不允許使用鎖，它不會直接阻塞I/O調用。Node還宣稱，運行它的服務器能支持數萬個并發(fā)連接。事實上，Node通過將整個系統(tǒng)中的瓶頸從最大連接數量更改到單個系統(tǒng)的流量來改變服務器面貌。ESTfulAPI提供RestfulAPI的Web服務接收幾個參數，解析它們，組合一個響應，并返回一個響應〔通常是較少的文本〕給用戶。這是適合Node的理想情況，因為您可以構建它來處理數萬條連接。它仍然不需要大量邏輯；它本質上只是從某個數據庫中查找一些值并將它們組成一個響應。由于響應是少量文本，入站請求也是少量的文本，因此流量不高，一臺機器甚至也可以處理最繁忙的公司的API需求。Twitter隊列想像一下像Twitter這樣的公司，它必須接收tweets并將其寫入數據庫。實際上，每秒幾乎有數千條tweet到達，數據庫不可能及時處理頂峰時段所需的寫入數量。Node成為這個問題的解決方案的重要一環(huán)。如您所見，Node能處理數萬條入站tweet。它能快速而又輕松地將它們寫入一個內存排隊機制〔例如memcached〕，另一個單獨進程可以從那里將它們寫入數據庫。Node在這里的角色是迅速收集tweet，并將這個信息傳遞給另一個負責寫入的進程。想象一下另一種設計〔常規(guī)PHP服務器會自己嘗試處理對數據庫本身的寫入〕：每個tweet都會在寫入數據庫時導致一個短暫的延遲，因為數據庫調用正在阻塞通道。由于數據庫延遲，一臺這樣設計的機器每秒可能只能處理2000條入站tweet。每秒處理100萬條tweet則需要500個服務器。相反，Node能處理每個連接而不會阻塞通道，從而能夠捕獲盡可能多的tweets。一個能處理50,000條tweet的Node機器僅需20臺服務器即可。電子游戲統(tǒng)計數據如果您在線玩過《使命召喚》這款游戲，當您查看游戲統(tǒng)計數據時，就會立即意識到一個問題：要生成那種級別的統(tǒng)計數據，必須跟蹤海量信息。這樣，如果有數百萬玩家同時在線玩游戲，而且他們處于游戲中的不同位置，那么很快就會生成海量信息。Node是這種場景的一種很好的解決方案，因為它能采集游戲生成的數據，對數據進展最少的合并，然后對數據進展排隊，以便將它們寫入數據庫。使用整個服務器來跟蹤玩家在游戲中發(fā)射了多少子彈看起來很愚蠢，如果您使用Apache這樣的服務器，可能會有一些有用的限制；但相反，如果您專門使用一個服務器來跟蹤一個游戲的所有統(tǒng)計數據，就像使用運行Node的服務器所做的那樣，那看起來似乎是一種明智之舉。映像文件服務器一個擁有大型分布式網站的公司〔比方Facebook或Flickr〕可能會決定將所有機器只用于服務映像。Node將是這個問題的一個不錯的解決方案，因為該公司能使用它編寫一個簡單的文件檢索器，然后處理數萬條連接。Node將查找映像文件，返回文件或一個404錯誤，然后什么也不用做。這種設置將允許這類分布式網站減少它們服務映像、.js和.css文件等靜態(tài)文件所需的服務器數量。下面答復一些對于node.js和舊知識的一些問題1服務端JS的實現，和我們傳統(tǒng)的服務端實現相比，優(yōu)勢在哪里呢答：從幾個方面看1、和傳統(tǒng)的服務端腳本語言,原生的非阻塞io,能夠很大程度上提高并發(fā)負載能力2、對于java,c等直接開發(fā)的非阻塞服務,在開發(fā)效率和本錢上要更勝出.3、從語言特性上講,js語言本身對事件機制由很好的支持,2node.js的開發(fā)效率和本錢，具體表達在哪呢答：1、java的nio實現代碼量要比node多出很多，c的就要更多，而且debug起來比擬復雜。2、相對ruby等語言,node在執(zhí)行效率上又勝出不少，而且node無協(xié)程個人覺得是比擬好的選擇。有了這些相信您對node.js已經有了極大的興趣，下面我們來到node.js使用的第一步：安裝node.js和命令使用篇：1Node.js的安裝和控制臺命令Windows系統(tǒng)的node.js安裝非常簡單，只需在官方網站上下載windows的安裝包——一個.msi文件，雙擊安裝就可以了，由于安裝較為簡單，在此不做描述。這里需要注意的就是，我曾經在裝完之后去找快捷方式，結果什么都沒找到，安裝時也沒有指定node.js安裝到了哪里，不過根據平時對windows的了解，很快在C:\ProgramFiles(x86)這個文件夾里找到了nodejs文件夾〔注：本人是64位windows7系統(tǒng)〕，而且環(huán)境變量默認是已經配好了的。此時我們翻開命令行窗口，發(fā)現輸入node時不顯示沒有此命令提示了，說明我們已經安裝好了。當翻開NodeJS文件夾的時候，您會發(fā)現有幾個東西不知道是干什么用的，在此先說明一下，node_modules里裝的是NodeJS的模塊，而nodejs的核心魅力都在這里面。而npm是用來管理模塊的，如果您對linux有所了解，對npm也一定不會陌生。現在您所學的javascript知識都將派上用場，因為node.js使用的就是V8引擎，在這里我們就可以跑javascript代碼了。為數不多的控制臺命令可以用.help命令找到現在萬事俱備，我們可以開場node.js之旅了。2架一個服務上回說道：在Windows平臺，node.js可以精簡到一個可執(zhí)行文件，運行這個文件，我們就得到了一個控制臺，在這個控制臺，我們可以以REPL(Read-Eval-Print-Loop)的方式交互的執(zhí)行js代碼。一、批量執(zhí)行代碼現在面臨的一個問題是：如何批量執(zhí)行js代碼呢答復是：可以將js代碼放進一個文件，然后鍵入如下命令此時已經說明我們的.js程序運行成功了！?。《?、前端呢還是后端這是個問題。我們知道，Javascript就是依靠瀏覽器的，沒有瀏覽器它什么都不是所以，估計您和我一樣，第一次接觸到Node.js時，會誤以為是一個新的前端框架。但事實是：Node.js目的是為了建設服務器端應用的。在以后我們會完成搭建聊天室等任務，而且都是用很簡單的代碼完成，完全不用什么web服務器或者高級語言，相信完成之后nodejs會讓您刮目相看。三、模塊模塊剛上大學時學C語言的時候大家都知道，沒有include<stdio.h>，連最簡單的helloworld都沒法做。任何語言，失去了強大類庫的支持都是弱弱的任何成熟的語言，都是采用把強大的功能打包成類庫的方式，實現語言的高擴展的。之所以很多人感覺javascript有一種神秘色彩或者感覺它功能有很大的局限性，就是因為缺少強大的類庫。所以，一幫IT牛人開場考慮解決這個問題了，這個工程就是CommonJS。CommonJS希望實現一個Javascript標準類庫，使開發(fā)者能夠利用Javascirpt來開發(fā)以下類型的應用：

1、服務器端應用；

2、命令行工具；

3、桌面基于GUI應用

4、混合應用〔Titanium,AdobeAIR〕

node.js是Common.JS的實現者之一。這時我們該了解一個重要的函數了——require函數。使用這個函數來引入別的模塊，通俗點說它類似于include(C)、import(JAVA)。比方，node.js內置了個模塊，專門幫助我們實現服務。我們只需要：var=require(‘’);就可以開場使用該模塊的功能了，目前就本人所知node.js官網現在已經注冊了5747個第三方模塊。安裝這些模塊也非常的簡單，不過，還是先來完成第一個吧。四、服務之HelloWorld我們只用幾行代碼就可以實現一個服務，先不要驚訝，見如下代碼然后保存成app.js文件，并用：nodeapp.js運行。然后可以用瀏覽器訪問了，地址是：://localhost:888。因為默認的80端口可能會有沖突，所以在這里我們使用了888端口。但是我們發(fā)現沒有任何效果，這是因為：.createServer其實是可以帶參數的，而在這里我們省略了參數，.createServer的參數應該是一個函數。這個函數在每次有請求進來的時候就會跑一遍，也就是說，我們每用瀏覽器訪問一次上面的地址，我們傳進去的函數就運行一遍。下面我們再修改代碼：好，現在再訪問試試。瀏覽器還是什么都沒有。不過，每次我們刷新瀏覽器，后臺都會告訴我們訪問進來了。就這樣，一個服務架成了，下一篇我們將完成一個helloworld3完成HelloWorld剛剛我們用node.js快速而方便的搭建了一個服務器，現在我們要把helloworld發(fā)送出去。大家知道，我們的Web應用抽象起來就是客戶端發(fā)出請求request，請求到達服務器后，服務器給客戶端發(fā)回一個應答response。服務器和客戶端之間交流的語言就是協(xié)議。總之在web應用中的兩個至關重要的東西就是request和response。 上一篇我們說到，每次有訪問，我們的函數都會運行一次，所以只要把request和response作為參數傳遞給tellme函數，然后當請求到達時，node.js就會把客戶的請求封裝成request，預備發(fā)給客戶的應答封裝成response。我們拿到request，看看他請求些什么，再把一些東西〔如讀出個文件或去查數據庫〕封裝進進response，發(fā)給客戶端。代碼如下：運行他，再用瀏覽器訪問他。在瀏覽器得到了“Helloworld!〞，再看看服務器的控制臺這一大串的就是Request了，它使用的是json格式，觀察request對象，我們可以找到一些我們熟悉的東西。比方：request.url、request.method、比方headers，可以簡化一下后臺：后臺的顯示內容一目了然。至此HelloWorld例如完畢，下一節(jié)是利用nodejs創(chuàng)立一個支持靜態(tài)頁面的web服務器。4搭建一個靜態(tài)的web服務器如果想深入了解某個對象，可以在repl環(huán)境下，把這個對象打印出來。例如引入的模塊，可以repl提示符下鍵入：noderequire(‘’)然后回車，會出現由此可見狀態(tài)代碼無需看文檔即可查看。下面開場正題，搭建一個支持靜態(tài)頁面的web服務器一讀寫文件為了完成搭建靜態(tài)服務器，我們需要引入文件I/O，node.js內置了fs模塊，引入就可以讀寫文件了。請按以下方式組織目錄：Webserver|_____app.js|_____root|_____index.htm這里root文件夾就是存放頁面的地方，稍懂一點web服務器的都很容易明白，這里不多做解釋。一會我們要把內容從文件里讀出來，顯示在控制臺并發(fā)送給瀏覽器。在寫代碼之前，我們先用前面的方法查看fs模塊：fs里方法有很多。現在我們需要去查官網文檔，我們就用fs.readFile方法。測試該方法的代碼建議您自己先寫一個，能更方便您了解和學習，本節(jié)代碼如下：注：__dirname是兩個下劃線__!!!二、分析請求路徑我們已經實現了讀取文本文件，并送到客戶端瀏覽器的工作。但是讀取的文件名是硬編碼在代碼里的?，F在我們需要讓用戶來指定他需要什么文件，然后讀出來給發(fā)過去。而用戶指定的路徑和文件名這個信息是通過request傳過來的，request的眾多的屬性里，有一個為url屬性，以前我們都是通過url來映射文件的路徑的。不過到了現在MVC和REST時代，情況開場變得有些復雜，這里暫且不提。解釋代碼之前，我們先砍一下url，一條url一般可以分成主機地址、路徑和鍵值對，如圖：我們嘗試引入url模塊，用這個工具來解析了一串例如，得到一個對象。其中pathname就是我們要的，不過現在我們需要將它映射為我們服務器端的絕對地址，代碼如下〔由于代碼較長，截圖不便，直接給出〕：var=require(''),fs=require('fs'),urlutil=require('url'),path=require('path');.createServer(function(request,response){//getpathfromrequest'surlvarurlpath=urlutil.parse(request.url).pathname;//mapthepathtoserverpathvarabsPath=__dirname+"/webroot"+urlpath;//testwhetherthefileisexistsfirstpath.exists(absPath,function(exists){if(exists){//ifokfs.readFile(absPath,function(err,data){//ourworkishereif(err)throwerr;console.log(data);response.write(data);response.end();});}else{//show404response.end('404Filenotfound.');}});}).listen(888);console.log('Serverstartinport888.');至此本節(jié)完畢，下一節(jié)的內容是利用nodejs和socket.io實現websocket5Websocket的實現WebSocket是什么百度百科上說WebSocket標準的目標是在瀏覽器中實現和服務器端雙向通信.雙向通信可以拓展瀏覽器上的應用類型,例如實時的數據推送(股票行情),游戲,聊天/im等，而且websocket實現的是全雙工通信。與傳統(tǒng)的相比，它的優(yōu)點是什么雙向全雙工，持續(xù)連接，實時、事件驅動，低帶寬消耗，文檔、二進制均可，客戶端不局限于瀏覽器。WebSocket能干什么理論上，socket能干什么，他就能干什么想要再具體了解websocket，請參見websocket官網。WebSocket協(xié)議與Socket.IO模塊Node.js的第三方模塊Socket.Io(詳見socket.io官網)提供在Node.js上使用WebSocket協(xié)議的能力，我們需要安裝socket.io，由于我們最后目的是要建設一個聊天室，所以我們先建一個文件夾，取名為chatroom，翻開命令行窗口，移步到chatroom目錄下，鍵入如下命令：D:\chatroom>npminstallsocket.io–d由于我已經安裝完成，這里不給出安裝過程圖了。準備工作完成后，我們還是先寫一個最最最簡的架子，然后測試，代碼如下：如果見到如以以下圖，則說明運行成功現在我們可以說已經實現了一個websocket了，下一節(jié)我們將利用websocket搭建一個聊天室。6利用Websocket實現聊天室剛剛我們成功的實現了websocket，下面進入最沖動的局部，實現聊天室：在chatroom文件夾下建一個chatClient.htm，代碼如下：<!DOCTYPEHTMLPUBLIC"-//W3C//DTDHTML4.01Transitional//EN"":///TR/html4/loose.dtd"><html><head><title>ChatClient</title><scriptsrc="/socket.io/socket.io.js"></script><scripttype="text/javascript"> varsocket=io.connect('://localhost:888'); socket.on('usermessage',function(msg){ msgbox(msg.msg); }); functionsendMsg(){ varinpt=document.getElementById('txtInput'); varstr=inpt.value; msgbox(str); //sendtoserver socket.emit('msg',{msg:str}); console.log('[client]'+str); inpt.value=""; inpt.focus(); } functionmsgbox(str){ varbox=document.getElementById('box'); box.innerHTML+=str+'<br>'; }</script><styletype="text/css"> #box{ overflow:auto; width:500px;height:300px;border:1pxsolid#dcdcdc; } #txtInput{ width:430px; }</style></head><body> <h2>ChatClient</h2> <divid='box'></div> <inputtype='text'id='txtInput'><inputtype='button'value='SEND'onclick='sendMsg();'></body></html>運行服務器端app.js文件，然后，用瀏覽器翻開chatroom.htm文件，觀察服務器控制臺：此時顯示websocket已經連接成功?。×奶焓掖罱ㄍ瓿?。這時我們再翻開兩個瀏覽器窗口訪問：localhost:888就可以互相通信啦，至此聊天室搭建成功，本節(jié)完畢。7websocket與jquery的結合flash中有一個shareobject，可以讓大家通過網絡共享一個對象。曾經有個例如，就是甲拖動屏幕上的小球，乙的屏幕上的小球也同樣被拖動了，乙也同樣可以拖動的動作共享給甲。完成這樣的功能需要FlashMediaServer，不過利用前面我們的nodejs，我們已經可以實現這個案例了而且不用插件。js代碼如下：頁面html代碼如下:<html> <head> <title>ShareObject</title> <scriptsrc="/socket.io/socket.io.js"></script> <linkhref="://ajax.googleapis/ajax/libs/jqueryui/1.8/themes/base/jquery-ui.css"rel="stylesheet"type="text/css"/> <scriptsrc="://ajax.googleapis/ajax/libs/jquery/1.5/jquery.min.js"></script> <scriptsrc="://ajax.googleapis/ajax/libs/jqueryui/1.8/jquery-ui.min.js"></script> <s