Node.js(day3)

一、模块系统

1.什么是模块

Node.js中常用的核心模块有：

http模块
fs文件系统模块
url模块
path模块
os系统模块
在使用Node.js中我们发现每个js之间是没有联系的，都是单独的一个作用域，这就是模块系统的设计。（相关概念请参考CommonJs规范）
简言之，Node.js中的js不像普通的js具有全局变量，而是以模块（文件）为作用域，不会污染其他文件。而用户书写的js就是自定义模块，下载安装的就是第三方模块，自带的js就是核心模块。
既然模块没有了全局作用域，那么我们需要使用模块就需要进行加载和导出通信规则。
加载：require()
导出：exports | module.exports

2.exports和module.exports的区别
首先两者都是js文件（模块）用于导出变量的对象，如果你执行这样的语句：

console.log(exports === module.exports);

你会发现结果为true。也就是说这两个变量其实是指向同一个对象的引用。
底层源码类似这样：

var module = {
    exports:{}
}
var exports = module.exports;

所以我们可以使用exports或module.exports来导出变量。其实exports的作用就是简化module.exports的书写而已。
但是需要注意的是，不能对exports直接赋值，类似exports = function(...);这样就切断了var exports = module.exports;这一关系。而底层最后执行的是return module.exports，所以使用exports时注意不能进行赋值操作即可。

3.require加载规则

直接说结论：

require加载本质上都是在加载文件来实现模块功能

加载自定义模块
我们在加载自定义文件时只需要写明文件路径即可（基本都会使用相对路径）。
比如在我们需要在a.js中价值b.js。（假设在同一级目录），我们只需要写：

var bExports =  require('./b');//后缀可省略

另外，require有一个加载机制就是：优先从缓存加载。
比如现在同级目录下还有一个c.js，且b.js和a.js中都有require('./c')这样的语句。
结果就是：执行a.js --> 加载b.js -->加载c.js -->结束。
注意，这里c.js并不会加载两次，这是require得优先从缓存加载机制决定的，第一次加载c.js之后会将导出的变量保存到缓存中，下次需要加载c.js时直接从缓存中取出使用即可。这样的机制提高了加载效率。

加载核心模块
对于核心模块的加载，我们可能没有见到什么js文件，这其实是Node.js为了用户方便使用直接为我们提供了模块对于的名称，比如http就代表http模块，require('http')其实也是加载了文件的，只是不是直接加载js文件，而是编译后的二进制文件。
加载第三方模块
首先要使用第三方模块必须使用npm下载安装。
比如加载art-template模块，我们只需要：

var template = require('art-template');

第三方模块最终也是加在执行js文件，寻找需要加载文件的步骤为（以require(art-template)）：

在执行的js文件的同级文件目录下寻找node_modules文件夹（npm安装的时候会自动创建）
在node_modules下找到art-template目录
找到package.json文件，读取键为main 的值，一般为index.js。
加载找到的js文件。
以上情况为正常情况，也可能出现node_modules、art-template、package.json文件、main值找不到的情况，如果是art-template能找到，后面的文件找不到会默认执行index.js，如果index.js也不存在这是会向上一级查找node_modules目录，然后重复以上查找规则，直到找到或查找值磁盘根目录，如果最终都没有找到可以执行的文件会报cannot find module 'art-template'的错误信息。

二、包说明文件

上面说到require()在加载第三方模块时会使用到package.json文件，这个文件就是包说明文件。包说明文件中包含了关于包（模块）的相关信息，比如入口main、依赖dependencies等。
当我们使用npm install art-template安装art-template模块时，发现生成的node_module文件目录下除了art-template还有许多其他模块，这是因为art-template模块本身也依赖了其他的一些模块，所以也需要安装，以此类推依赖包的依赖包也需要安装。
但是这样会存在一个问题，当我们的项目很大，使用的模块也变多的时候，我们可能会忘记我们使用了哪些依赖包，所以我们希望在某个文件下将依赖包的信息记录下来，这是package.json包说明文件的另一个作用。
在安装目录下新建一个package.json文件，内容为{}（必需），我们安装模块时常用下面语句(--save)

npm install art-template --save

然后打开package.json文件，发现多了依赖信息：

这样，我们就能记录项目的依赖包信息。（高版本的npm无论有没有--save都会产生一个package-lock.json文件，里面记录的是本次下载安装所有依赖包信息）

我们不必每次都手动创建package.json文件，而是使用npm init来创建。
然后会出现一步一步让我们填写关于本项目的基本信息，可一路回车，使用默认设置。另：npm init --y可跳过设置，直接初始化完成。然后我们发现目录下创建了一个package.json文件，并写入了相关信息：

三、npm常用命令

版本查看

npm --version
npm -v

更新npm

npm insatll npm --global

安装包

npm install
npm install 包名
npm intsall 包名 --save

卸载包

npm uninstall
npm uninstall 包名
npm uninstall 包名 --save

使用帮助

npm help
npm 命令 --help

简写形式

--version 简写为 -v
install 简写为 i
uninstall 简写为 un
--save 简写为 -S
--help 简写为 -h
--global 简写为 -g

四、解决npm被墙的问题

某些npm包资源需属于境外资源，可能被墙，这种时候可能出现安装较慢或失败的情况，为了解决这个问题可以安装npm的国内镜像：cnpm
cnpm是淘宝团队对npm在国内的备份，官网地址：点这里
安装很简单：

//必需安装到全局
npm insatll cnpm -g

然后使用cnpm进行包安装即可，例如：

cnpm install art-template

五、初体验：第三方模块Express
Express是高度集成的http模块，提高了我们直接使用http模块进行开发web服务器的效率。
相关介绍及使用可参考官网Express。

1.安装

npm install express --save

2.helloWorld

var express = require('express');

//创建web服务
var app = express();
//创建服务器窗口
app.listen(8000,function(){
    console.log('server running...');
});

//get请求事件
//当以get方式请求为'/'时触发
app.get('/',function(req,res){
    res.send('hello express.你好express!');
});
//当以get方式请求为'/about'时触发
app.get('/about',(req,res) => {
    res.send(`
        <!DOCTYPE html>
        <html>
        <head>
            <title>About me</title>
            <meta charset="utf-8">
        </head>
        <body>
            <h1>我是Express...</h1>
        </body>
        </html>
    `
    );
});

访问情况：

我们发现express相比http简化了一些，首先是api比较简单，其次是对请求的url进行了处理，我们不用再使用request.url来注意判断，，然后是访问不到的路径也进行了处理，最后就是Conten-Type也不需要我们手动设置了。当然express的优点不止这些，后续会逐渐用到。

3.express处理静态资源文件

在之前的http核心模块中我们如果要访问某个目录下的资源文件，需要进行统一处理，然后再根据request.url来判断并使用fs文件系统模块来读取文件并输出到页面，但在express中，我们只需要对目录进行简单的静态处理即可（首先创建一个public目录，里面放置一些资源文件方便试验），我们只需要在刚才的文件中使用这个一个api即可：

//对目录进行静态资源处理，并使用
app.use('/public',express.static('./public'));

访问结果：